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Cosmologie avec la polarisation du CMB

Description

La mission spatiale LiteBIRD a pour but la mesure de la polarisation du fond diffus cosmologique aux grandes échelles angulaires pour sonder l’univers primordial afin de mieux comprendre l’Inflation, et les mécanismes (champ scalaire…) mis en jeux lors de cette période de l’histoire de l’Univers. L’amplitude des modes « B » est encore aujourd’hui inconnue mais elle est directement liée à l’échelle d’énergie de l’inflation. Une détection de ce signal permettra de contraindre les modèles d’inflation et de sonder la physique à l’échelle de la théorie de Grande Unification. De nombreux modèles d’inflation prédisent une valeur de r (rapport entre les modes tenseurs et les modes scalaires) de l’ordre de 0.01. Si c’est effectivement le cas, LiteBIRD sera capable de détecter le signal primordial des modes B avec une significance de plus de 10 s.

Pour atteindre ces niveaux de sensibilité, la préparation à l’analyse de données est particulièrement importante. En particulier, la reconstruction de cartes du ciel (MapMaking) doit prendre en compte la stratégie de balayage, les particularités de l’instrument, mais aussi un modèle précis des différentes émissions du ciel, qu’elles soient Galactiques ou extra-galactiques.

Le but de cette thèse sera de développer des outils de simulation incluant des effets instrumentaux, de mettre au point l’algorithme de MapMaking, et de le tester avec les simulations afin de prouver la robustesse du design de l’instrument (ou le faire évoluer), mais aussi de prouver la capacité de la chaîne d’analyse à reconstruire, et détecter le signal des modes B, et de mesurer r.

Ce travail de fond permettra non seulement à l’étudiant de se former à l’analyse de données CMB mais aussi à avoir un rôle leader dans la collaboration en développant un outil optimisé qui n’existe pas à l’heure actuelle. Ce travail pourra être complété, en fonction des goûts de l’étudiant, soit par des aspects plus instrumentaux, via une implication dans la préparation de la calibration au sol de l’instrument HFT, soit par des aspects plus théoriques en étudiant les contraintes que LiteBIRD pourra mettre sur les modèles d’inflation.

Ces développements se feront dans le cadre des Joint Study Groups de LiteBIRD qui permettront à l’étudiant de faire des points réguliers de son travail lors de téléconférences avec les collaborateurs internationaux (Japon, Etats Unis, Europe) mais aussi lors des réunions de collaboration Européennes et Internationales (en Europe, au Japon et/ou aux Etats Unis).

Profil

Master de physique incluant des cours de Cosmologie avancés.

Description de la structure
Laboratoire d'accueil : LAL/IN2P3/CNRS, Orsay
Directeur(rice) de thèse/recherche : HENROT-VERSILLE Sophie
E-mail du directeur(rice) de thèse/recherche : versille@lal.in2p3.fr
Responsable Cnes de l'offre : LAUDET Philippe

Pour postuler à cette offre, nous vous invitons à vous rapprocher du directeur/rice de thèse et compléter avec son aide la partie cofinancement  du formulaire en ligne (Répondre à l’offre)  pour le 1er avril 2019.

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