Sonder l’Univers local à faible brillance de surface à l’ère du télescope spatial Euclid

Probing the local, low surface brightness Universe in the era of the Euclid space telescope

• Auteur / Autrice : Mathias Urbano
• Direction : Pierre-Alain Duc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique
• Date : Soutenance le 25/09/2025
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Observatoire astronomique (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Florent Renaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Johan Hendrik Knapen, Ariane Lançon, Samuel Boissier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sarah Brough, Gaspar Galaz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Galaxies -- Évolution

Traitement d'images

Télescope spatial Euclid

Mots clés libres

Télescope spatial Euclid

Faible brillance de surface

Galaxies

Traitement d'image

Euclid space telescope

Low surface brightness

Galaxies

Image processing

Résumé

Cette thèse est dédiée à l'évaluation et à l'amélioration de la capacité du télescope spatial Euclid à détecter les objets étendus et faiblement lumineux de l'Univers Local (Low Surface Brightness, ou LSB). Elle s'articule autour de trois parties :Injection de sources artificielles dans les images d'Euclid afin d'en tester les performances et les limites. L'injection de galaxies artificielles de différentes caractéristiques, la mesure de leurs paramètres photométriques et la comparaison avec les catalogues finaux produits par les pipelines du grand relevé d'Euclid (EWS) montrent une haute complétude jusqu'à 24 mag/arcsec2, mais une perte de flux pour les objets étendus au-delà de l'échelle de 10 arcsecondes.Suite à l'évaluation de ces limites du pipeline standard, participation au développement d'un pipeline Euclid alternatif et optimisé pour la science LSB. Les premiers tests du code montrent une bonne conservation du flux LSB, y compris dans les régions les plus externes des galaxies proches.Analyse d'une image Euclid obtenue avec un pipeline optimisé LSB. Les données des observations préliminaires (Early Release Observations, ERO) des galaxies du groupe de la Dorade montrent qu'Euclid pourrait permettre la détection de structures LSB, et qu'elles se prêtent à une étude photométrique détaillée de ces objets. Ces données ont permis d'apporter un regard neuf sur l'histoire de la formation et de l'évolution des galaxies de ce champ de vue.

This thesis is dedicated to evaluating and improving the Euclid space telescope's ability to detect extended and faint objects in the Local Universe (Low Surface Brightness, or LSB). It is structured around three main components: Injection of artificial sources into Euclid images to assess its performance and limitations. The injection of mock galaxies with various characteristics, the measurement of their photometric parameters, and the comparison with the final catalogs produced by the pipelines of Euclid’s wide survey (EWS) demonstrate high completeness down to 24 mag/arcsec2, but a loss of flux for objects beyond the 10 arcsecond scale. Following the assessment of these limitations in the standard pipeline, contribution to the development of an alternative Euclid pipeline optimized for LSB science. Initial tests of the code show good preservation of LSB flux, including in the outermost regions of nearby galaxies. Analysis of a Euclid image processed with an LSB-optimized pipeline. Early Release Observations (ERO) of galaxies in the Dorado group suggest that Euclid may enable the detection of LSB structures and that the data are well suited for detailed photometric studies of these objects. These observations offer new insights into the formation and evolutionary history of the galaxies within this field of view.