Cosmologie par corrélation du fond diffus cosmologique et des grands surveys type Euclid.

par Louis Legrand

Projet de thèse en Astronomie et Astrophysique

Sous la direction de Marian Douspis et de Nabila Aghanim.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine) , en partenariat avec IAS - Institut d'Astrophysique Spatiale (laboratoire) , Matière Interstellaire et Cosmologie (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Les observations du fond diffus cosmologique (CMB) renseignent sur les conditions initiales de l'univers, sur les paramètres cosmologiques et sur la distribution de matière aux grandes échelles. Elles permettent également de mesurer la signature des grandes structures dans les micro-ondes grâce à l'effet SZ (gaz chaud des amas de galaxies), à l'émission IR (gaz froid des galaxies rouges) ou par distorsion des fluctuations par effet de lentille gravitationnelle. Les grands relevés de galaxies quant à eux nous donnent accès à la distribution des galaxies dans différentes bandes de redshift ainsi qu'à leur déformation par lentillage faible. Dans les deux cas nous observons le même univers, donc les mêmes conditions initiales prévalent, les mêmes paramètres cosmologiques sont en jeu, et les mêmes objets sont responsables des effets détectés dans le CMB et dans les relevés types Euclid. Il y a donc une corrélation entre ces signaux. Détecter, modéliser et contraindre ces signaux corrélés apporte non seulement une information supplémentaire sur la structuration de l'Univers et donc l'énergie noire, mais permet aussi de diminuer les effets systématiques propres à chaque expérience. La corrélation de ces deux types d'observation (CMB et relevés de galaxies) permet donc en principe de contraindre le modèle cosmologique de manière optimale tout en calibrant les effets systématiques d'origine astrophysique (masse, bias, etc.).

  • Titre traduit

    Cross-correlation with CMB of large surveys like Euclid.


  • Résumé

    Observations of the Cosmic Microwave Background give information on the initial conditions of the universe, on the cosmological parameters and on the matter distribution at large scales. They also offer the possibility to measure the signature of large structures in the microwave domain thanks to the SZ effect (hot gas inside galaxy clusters), the infrared emission (cold gas of red galaxies) or by distortion of the fluctuations due to gravitational lensing. On the other hand, the large galaxy surveys give access to the distribution of galaxies in different redshift bands and to their distortion by weak lensing. Because it is the same universe, in both cases we have the same initial conditions, the same cosmological parameters and the same objects responsible for the effects detected in the CMB and in surveys like Euclid. Therefore, this signals are correlated. To detect, model and constrain these correlated signals gives not only an additional information about the structure of the Universe and the nature of dark energy, but also allows to reduce the systematic effects specific to each experiment. Hence the correlation of two types of observations (CMB and galaxy surveys) allows in principle to constrain the cosmological model optimally while calibrating the systematic effects from an astrophysical origin (mass, bias, etc…).