Retourner à la liste

Etude et Caractérisation des bolomètres polarimétriques de l'instrument B-BOP de l'observatoire spatial SPICA.

Description

SPICA est un observatoire spatial pour l’astrophysique dans le domaine de l’infrarouge lointain, qui vient d’être présélectionné par l’ESA dans le cadre des futurs missions M5. Il est développé en collaboration avec l’agence spatiale japonaise (JAXA). Son miroir primaire refroidi à 8K va lui permettre d’avoir une sensibilité de plus de deux ordres de grandeur meilleure que celle du télescope spatial Herschel. Ce dernier, lancé en 2009, avait révolutionné certains domaines de l’astrophysique, comme par exemple celui de l’évolution des galaxies ou celui de la formation des étoiles. Dans ce dernier domaine, Herschel a permis de mettre en évidence l’omniprésence des structures filamentaires de gaz et de poussière, et de montrer leur rôle essentiel dans les toutes premières phases de formation stellaire. Les cœurs pré-stellaires semblent en effet se trouver majoritairement dans les filaments denses « super- critiques ».

D’autre part, les observations du satellite Planck en mode polarimétrique ont permis de mettre en évidence la présence de champs magnétiques sur de grandes échelles dans les nuages moléculaires. Dans ces régions, les filaments peuvent être soit parallèles au champ magnétique (filaments peu denses) soit perpendiculaires (filaments très denses). Comprendre le rôle exact de ce champ magnétique, notamment par le biais d’observations des régions filamentaires centrales ne peut se faire avec une résolution angulaire semblable à celle de Planck.

L’imageur-polarimètre B-BOP, proposé par le CEA et qui sera installé sur SPICA, sera capable de détecter une grande variété de filaments (des moins denses jusqu’aux régions d’effondrement) ainsi que leur éventuel champ magnétique associé (jusqu’à des niveaux de polarisation de poussière de quelques pourcents). Il permettra également de caractériser pour la première fois à ce niveau de détails, le champ magnétique des nuages moléculaires géants dans les galaxies proches.

B-BOP contiendra 3 plans focaux de bolomètres cryogéniques résistifs (à 100, 200 et 350 microns de longueur d’onde). Ces bolomètres sont développés par le CEA (LETI et Saclay), dans le cadre du Labex Focus et de 2 R&T CNES. Il s’agit de détecteurs tout silicium, fonctionnant à 50 mK et pouvant atteindre une sensibilité (NEP) de l’ordre de quelques 10E-18 W/sqrt(Hz). Chaque pixel est intrinsèquement sensible à la polarisation du rayonnement incident et permet d’accéder à la fois à l’intensité du rayonnement ainsi qu’à son degré de polarisation.

Pour cette thèse, il s’agira dans un premier temps, de tester en cryostat les bolomètres de B-BOP: sensibilité, caractérisation détaillée des bruits du détecteur, mesure de la constante de temps, etc. Les résultats seront comparés aux modèles physiques existants pour ces détecteurs. Le sujet d’étude suivant sera la caractérisation de la mesure polarimétrique. Une instrumentation dédiée sera réalisée en collaboration avec des physiciens, ingénieurs et techniciens du laboratoire et permettra de quantifier les performances en polarimétrie de ces détecteurs, notamment en vue de la fin de Phase A de la mission SPICA. Le doctorant participera également à la caractérisation globale de l’instrument (étude de la polarisation instrumentale) au sein du consortium B-BOP.

Profil

  1. Le candidat devra etre titulaire d'un Master2 d'une des spécialités suivantes: - Astronomie, Astrophysique et Ingénierie spatiale - Optique, physique

Le candidat peut avoir un parcours universitaire (physique, physique appliquée) ou venir d’une Grande Ecole (SupOptique, Supelec,...).

Aptitudes

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

Description de la structure
Laboratoire d'accueil : CEA/DRF/IRFU/DAp
Directeur(rice) de thèse/recherche : Revéret Vincent
E-mail du directeur(rice) de thèse/recherche : vincent.reveret@cea.fr
Responsable Cnes de l'offre : GEOFFRAY Hervé

Répondre à l'offre Retourner à la liste