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Caractérisation de l’énergie noire avec des Supernovae de type Ia

Equipe thématique « Matière Noire et Energie Noire » ; expériences : SNLS, DES

Directeur de thèse : Nicolas Regnault

tél : 01 44 27 73 29

e-mail : nicolas.regnault lpnhe.in2p3.fr

Titre : Caractérisation de l’énergie noire avec des Supernovae de type Ia

Le modèle standard de la cosmologie (ΛCDM) décrit très précisément une
grande diversité d’observations cosmologiques : anisotropies du fond
diffus cosmologique, pic accoustique des baryons dans la distribution
des galaxies, histoire de l’expansion cosmique. Un problème majeur
reste cependant que la nature de la matière noire et de l’énergie noire,
les deux principaux constituants de l’Univers dans le modèle ΛCDM, reste
inconnue.

La caractérisation de l’énergie noire, via la mesure de son équation
d’état (p = w ρ) est l’un des défis majeurs de la décennie. Elle
requiert l’utilisation de plusieurs sondes cosmologiques complémentaires
(supernovae de type Ia (SNe Ia), weak-lensing, pic accoustique des
baryons, comptages d’amas). À ce jour, la sonde la plus sensible est la
mesure de l’histoire de l’expansion cosmique à l’aide de supernovae de
type Ia. Les surveys de seconde génération qui viennent de s’achever
(SNLS, SDSS-II) ont permis une détermination de w avec une précision de
l’ordre de 10%. Ces mesures, les plus précises à l’heure actuelle, ne
permettent pas encore de discriminer entre les différents modèles
d’énergie noire proposés.

Le but des surveys de troisième génération est de réduire d’un facteur 2
l’incertitude sur w, toujours via une approche multisondes. Les
supernovae jouant un rôle crucial dans la mesure, il est prévu de porter
les échantillons de SN bien mesurées à plusieurs milliers. Cela
comporte un certain nombre de défis inédits. En particulier, il sera a
priori impossible d’identifier spectroscopiquement la totalité des
supernovae découvertes. Il est donc nécessaire développer des stratégie
d’identification à l’aide des seules données photométriques. Par
ailleurs, la mesure des flux des supernovae, en particulier leur
calibration photométrique doit être réalisée avec un soin extrême.

La thèse proposée porte sur l’identification des supernovae de type Ia à
l’aide des seules données photométriques. Il s’agit d’un des
ingrédients fondamentaux des futures analyses. Nous proposons de
développer une technique d’identification fondée sur l’utilisation d’un
modèle empirique de SNe Ia et de l’entrainer sur les données du survey
SNLS. À moyen terme, cet effort pourra se prolonger au sein de la
collaboration Dark Energy Survey que le groupe du LPNHE envisage de
rejoindre.

Lieu de travail : LPNHE - Paris

Déplacements : USA (participation aux réunions de collaboration)

Documentation :

Contact :

Ecole doctorale de rattachement :
Ecole doctorale Sciences de la Terre et de l’Environnement et Physique
de l’Univers

Lien sur les offres de thèse et candidature :
http://ed109.ipgp.fr/index.php/Offres_de_th%C3%A8se

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