Analyse spectrale des données du sondage Euclid

par Sara Jamal

Thèse de doctorat en Sciences de la terre et de l'univers, espace. Astrophysique et cosmologie

Sous la direction de Vincent Le Brun.

Le président du jury était Véronique Buat.

Le jury était composé de Bianca Garilli, Olivier Le Fèvre.

Les rapporteurs étaient Marc Sauvage, Jean-Luc Starck.


  • Résumé

    Les futurs sondages à grande échelle, comme la mission Euclid, produiront un large set de données qui nécessitera la mise en place de chaînes de traitement complètement automatisées pour analyser les données, extraire l'information et s'assurer que l'ensemble des exigences est respecté. À partir des données collectées, le redshift est une quantité essentielle à mesurer. Des méthodes distinctes pour l'estimation de redshift existent dans la littérature, mais il n'y a pas à l'heure actuelle une définition d'un critère de qualité automatisé pour juger de la fiabilité d'une mesure de redshift spectroscopique. Dans ce travail, nous avons présenté les techniques usuelles de l'analyse spectrale, comme le filtrage et l'extraction du continu, qui peuvent être réalisées en amont de l'estimation du redshift. Puis, nous nous sommes en grande partie intéressés à la problématique de prise de décision quant à l'évaluation de la fiabilité d'une mesure de redshift en développant une nouvelle méthodologie qui exploite les algorithmes de Machine Learning (ML) et les caractéristiques de la fonction de densité en probabilité du redshift (zPDF) définie dans un cadre bayésien.Notre idée consiste à quantifier, via le ML et des descripteurs des zPDFs, la fiabilité d'une mesure de redshift au sein de partitions distinctes qui décrivent différents niveaux de confiance. Par ex. une estimation de redshift obtenue à partir d'une zPDF multimodale ne dépeint pas le même niveau de confiance que celle obtenue à partir d'une zPDF unimodale. Nous estimons que cette nouvelle méthodologie pourra être exploitée dans le cadre de futurs sondages spectroscopiques à grande échelle comme Euclid.

  • Titre traduit

    Spectral analysis of the Euclid survey data


  • Résumé

    Large-scale surveys, as Euclid, will produce a large set of data that will require the development of fully automated data-processing pipelines to analyze the data, extract crucial information and ensure that all requirements are met. From a survey, the redshift is an essential quantity to measure. Distinct methods to estimate redshifts exist in the literature but there is no fully-automated definition of a reliability criterion for redshift measurements. In this work, we first explored common techniques of spectral analysis, as filtering and continuum extraction, that could be used as preprocessing to improve the accuracy of spectral features measurements, then focused on developing a new methodology to automate the reliability assessment of spectroscopic redshift measurements by exploiting Machine Learning (ML) algorithms and features of the posterior redshift probability distribution function (PDF). Our idea consists in quantifying, through ML and zPDFs descriptors, the reliability of a redshift measurement into distinct partitions that describe different levels of confidence. For example, a multimodal zPDF refers to multiple (plausible) redshift solutions possibly with similar probabilities, while a strong unimodal zPDF with a low dispersion and a unique and prominent peak depicts of a more "reliable" redshift estimate. We assess that this new methodology could be very promising for next-generation large spectroscopic surveys on the ground and space such as Euclid and WFIRST.


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