Cosmologie avec les amas de galaxies à l'ère du LSST

par Constantin Payerne

Projet de thèse en Physique Subatomique et Astroparticules

Sous la direction de Céline Combet.

Thèses en préparation à l'Université Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale physique , en partenariat avec Laboratoire de Physique Subatomique et Cosmologie (laboratoire) depuis le 17-09-2020 .


  • Résumé

    La cosmologie observationnelle s'intéresse au contenu et à l'évolution de l'univers, notamment en termes de matière noire et d'énergie noire. Faire progresser la connaissance autour de ces deux composantes est l'un des enjeux principaux du Very C. Rubin Observatory dont le télescope de 8-m en construction au Chili fournira à partir de 2022 un relevé inégalé du ciel dans le visible (Large Survey of Space and Time, LSST). La préparation de l'exploitation cosmologique des données du LSST se déroule au sein de la Dark Energy Science Collaboration (DESC), collaboration internationale que le doctorant rejoindra dans le cadre de la thèse. Les membres DESC du LPSC sont notamment impliqués dans le groupe “amas de galaxies” de DESC. L'abondance des amas de galaxies est une sonde cosmologique privilégiée car très complémentaires aux sondes cosmologiques dites 'géométriques' (e.g., oscillations acoustiques de baryons, supernovae Ia) en étant sensible à l'histoire de la croissance des structures. Trois grands axes pourront être explorés durant la thèse: * Principalement, développement, validation et utilisation d'outils d'analyse DESC permettant l'analyse cosmologique avec les amas de galaxies, en particulier autour de calibration de la masse des amas de galaxies par effet de lentille faible. Cette activité se fera dans un premier temps par l'utilisation des données des Data Challenges de la collaboration, avant application aux données réelles. * Le traitement de données brutes (d'amas de galaxies) existantes en utilisant les outils d'analyse LSST, en collaboration avec le groupe LSST du LAPP (Annecy). * Participation au “commissioning” de l'instrument : la caméra qui sera placée au foyer du télescope est en phase de test avant installation sur le site. Un important travail de caractérisation des pixels et du système, auquel le groupe contribue, a démarré et se poursuivera jusqu'au démarrage du relevé en 2022. Durant la thèse, le doctorant participera aux réunions de la collaboration ayant lieu tous les six mois aux États-Unis et sera intégré au sein de l'oragnisation LSST-France.

  • Titre traduit

    Galaxy cluster cosmology in the LSST era


  • Résumé

    Observational cosmology focuses on the content and evolution of the universe, more particularly in terms of dark matter and dark energy. Improving our understanding of these two components is one of the main objectives of the Vera C. Rubin Observatory, the 8-m class telescope of which is being built in Chile and will provide, starting in 2022, an unprecedented survey of the visible sky (the Large Survey of Space and Time, LSST). Preparation of the cosmological analyses using LSST data is undertaken within the Dark Energy Science Collaboration (DESC), an international collaboration that the PhD candidate will join. DESC members at LPSC are working as part of the DESC galaxy cluster working group. Galaxy clusters, especially their abundance per mass and redshift bin, are sensitive to the history of structure growth in the universe and are therefore a cosmological probe complementary to geometrical approaches (e.g, baryon acoustic oscillations, supernovae Ia, cosmic microwave background). Three main topics could be covered by the PhD candidate: * Development, validation and use of DESC cluster analysis software, in particular related to the cluster absolute mass calibration using weak lensing. This will first be undertaken using the output of the Data Challenges of the collaboration, before application to real datasets. * Processing existing raw cluster data using LSST analysis tools, in collaboration with the LSST group at LAPP (Annecy) * Participation to the commissioning of the instrument: the LSST camera is currently being tested before installation in Chile. A important work of characterization of the pixels and of the system, that LPSC contributes to and that the PhD candidate may join, has started and will be pursued until the start of the survey in 2022. During the tree years of the PhD, the candidate is expected to participate to the DESC meetings that take place every six months in the US and will become part of the LSST-France organization.