Outils mathématiques et de traitement du signal pour l'étude polarimétrique des ondes gravitationnelles

par Cyril Cano

Projet de thèse en Signal image parole telecoms

Sous la direction de Nicolas Le bihan et de Eric Chassande-mottin.

Thèses en préparation à l'Université Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal , en partenariat avec Grenoble Images parole signal automatique (laboratoire) et de Communication and Information in Compex Systems (CICS) (equipe de recherche) depuis le 01-10-2019 .


  • Résumé

    L'observation directe des ondes gravitationnelles rendue possible par les détecteurs advanced LIGO et advanced Virgo constitue un changement de paradigme pour l'étude des objets astrophysiques compacts tels que les trous noirs et les étoiles à neutrons. L'analyse des grandes masses de données issues de ces détecteurs s'est jusqu'ici centrée sur l'évolution de la phase des signatures d'ondes gravitationnelles à partir desquelles on peut extraire des informations sur la nature de la source. La polarisation des ondes a reçu une attention moindre car le nombre de détecteurs en activité est insuffisant pour pouvoir tirer des conclusions précises. Il faut observer le signal gravitationnel avec, au moins trois détecteurs, chacun recueillant un rapport signal-sur-bruit substantiel, ce qui n'a pas encore été le cas jusqu'ici. Cette situation va changer dans un futur proche avec l'amélioration de la sensibilité de LIGO et Virgo et l'entrée en fonction de nouveaux détecteurs (KAGRA au Japon et LIGO India). Il deviendra alors envisageable de mesurer la polarisation des ondes gravitationnelles, permettant de l'exploration de nouvelles questions astrophysiques. Ce projet interdisciplinaire à l'interface entre les sciences de données et l'astrophysique vise à développer de nouvelles approches de traitement statistique des signaux multivariés en grande dimension pour la détection de la polarisation des ondes gravitationnelles et l'extraction d'information sur leurs sources astrophysiques

  • Titre traduit

    Mathematical tools and signal processing algorithms for the study of gravitational waves polarization


  • Résumé

    The direct observation of gravitational waves made possible by advanced LIGO and advanced Virgo detectors is a paradigm shift for the study of compact astrophysical objects such as black holes and neutron stars. The analysis of large masses of data from these detectors has so far focused on the evolution of the phase of gravitational wave signatures from which information on the nature of the source can be extracted. The polarization of the waves has received less attention because the number of active detectors is insufficient to make accurate conclusions. The gravitational signal must be observed with at least three detectors each receiving a substantial signal-to-noise ratio, which has not been the case so far. This situation will change in the near future with the improved sensitivity of LIGO and Virgo and the introduction of new detectors (KAGRA in Japan and LIGO India). It will then become possible to measure the polarization of gravitational waves, allowing the exploration of new astrophysical questions. This interdisciplinary project at the interface between data sciences and astrophysics aims to develop new approaches for the statistical processing of large-dimensional multivariate signals for the detection of polarization of gravitational waves and the extraction of information on their astrophysical sources.