Reconstruction à faible latence du signal d'ondes gravitationnelles d'Advanced Virgo pour les recherches en-ligne de coalescences de systèmes binaires compacts

par Dimitri Estevez

Projet de thèse en Physique Subatomique et Astroparticules

Sous la direction de Loic Rolland.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale physique (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules (laboratoire) depuis le 03-04-2017 .


  • Résumé

    Un travail de thèse, allant de l'étalonnage de l'interféromètre à la reconstruction du signal d'ondes gravitationnelles. Les mesures d'étalonnage régulières, l'estimation des incertitudes sur ces mesures et la possibilité de les améliorer permettra à l'étudiant d'acquérir une compréhension globale du fonctionnement du détecteur. De plus, la méthode de reconstruction du signal d'ondes gravitationnelles, qui utilise les résultats de l'étalonnage et fonctionne en temps-réel, devra aussi être adaptée au nouveau détecteur Advanced Virgo. La méthode mise en place doit être suffisamment rapide et précise pour pouvoir alerter efficacement nos partenaires et faire des observations électromagnétiques de la source potentielle détectée par les détecteurs LIGO et Virgo. Une partie du travail sera donc d'accélérer la vitesse de la reconstruction pour avoir une latence de quelques secondes seulement (30 s actuellement). De plus, afin de reconstruire correctement les paramètres astrophysiques (direction, masses, spins, ...) des sources d'ondes gravitationnelles détectées qui sont fournis à nos partenaires astronomes, il est important de bien comprendre la façon dont les incertitudes sur le signal reconstruit influent sur la précision des paramètres estimés avec les analyses en ligne. Ce travail sera ainsi source de discussions et de comparaison avec d'une part les collègues travaillant sur la reconstruction des données de LIGO et d'autre part les collègues analysant les données. Le groupe du LAPP est maitre d'œuvre d'une méthode de recherche à faible latence de coalescences impliquant étoiles à neutrons et/ou trous noirs, ceci afin de déclencher rapidement des observations par des partenaires de l'astronomie traditionnelle. Travailler sur l'étalonnage et la reconstruction du signal d'onde gravitationnelle, à l'interface entre le détecteur et ces analyses, sera ainsi très enrichissant.

  • Titre traduit

    Low latency reconstruction of the Advanced Virgo gravitational wave signal for on­line searches of compact binary coalescences


  • Résumé

    The PhD, covering interferometer calibration and the reconstruction of gravitational wave signals. Regular calibration measurements, estimation of their uncertainties and the possibility to improve them will allow the student to acquire a global view of the workings of the Virgo detector. The low latency analysis pipeline which detects gravitational wave signals from the detector data and calibration outputs, runs in real­time. This needs to be adapted to work with the Advanced Virgo detector in future observing runs. The analysis pipeline must be fast enough and precise enough to send alerts to our electromagnetic partners allowing multi­messenger observations of the sources detected by LIGO and Virgo. Part of the thesis project will be to speed up the reconstruction method to reduce its latency to a few seconds (currently ~30s). In order to properly reconstruct the astrophysical parameters (direction, masses, spins, ...) of the detected gravitational wave sources, it is important to understand the effect of uncertainties of the reconstructed signal on the precision of the online analysis. Hence this work will trigger discussions and comparisons with our colleagues working on the LIGO reconstruction and with our colleagues developing the data analysis. The LAPP team is leading the development of a low latency search of binary coalescences with black holes and/or neutron stars in order to send fast alerts to our astronomy partners. Working on calibration and gravitational wave reconstruction, being at the interface between the detector and these analysis, will be very rewarding.