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Chercheur sur Virgo "Vers une reconstruction de précision du signal d'onde gravitationnel de Virgo pour une meilleure mesure de la constante de Hubble" (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR5814-CLABOM-020
Lieu de travail : ANNECY LE VIEUX
Date de publication : vendredi 17 mai 2019
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 24 mois
Date d'embauche prévue : 1 septembre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : Entre 2617.05 et 3017.31 € bruts par mois, selon expérience.
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

Le Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP) du CNRS ouvre un postdoc dans le domaine de la recherche des ondes gravitationnelles, pour contribuer au développement et au fonctionnement de la reconstruction du signal d'onde gravitationnelle du détecteur Advanced Virgo.
En août 2017, la première observation conjointe par LIGO et Virgo d'ondes gravitationnelles provenant d'une coalescence d'étoiles à neutrons et d'un sursaut gamma, suivi par des signaux dans le visible, a ouvert un nouveau chapitre de l'astronomie. En plus de confirmer que les fusions d'étoiles à neutrons sont à l'origine de sursauts gamma courts, de nouveaux types de mesures ont été réalisés, comme des tests de Relativité Générale ou la détermination indépendante de la constante de Hubble, avec une précision de l'ordre de 15 %.
Après une période d'améliorations qui a amélioré la sensibilité des détecteurs LIGO et Virgo, le run d'observation O3 a débuté en avril 2019 et va durer un an environ. Le premier mois d'observation a déjà conduit à la détection d'une coalescence de trous noirs par semaine, et d'une coalescence d'étoiles à neutrons. Une autre période
d'améliorations est prévue en 2020/2021 avant le début du run d'observation O4 prévu en 2021. Pour chaque run d'observation, une activité importante de calibration du détecteur est nécessaire pour reconstruire le signal d'onde gravitationnel h(t) à partir de signaux mesurés par l'interféromètre Virgo. Avec un nombre croissant de sources détectés dans les prochaines années, avec des rapports signal-sur-bruit de plus en plus grands, la précision de la calibration du détecteur et la précision de la reconstruction du signal d'onde gravitationnelle vont
devoir être de mieux en mieux contrôlées. C'est le signal critique utilisé l'estimation des paramètres des sources
(position dans le ciel, distance, masses, spins, …) puis pour les résultats de physique dérivés comme la mesure de
la constante de Hubble.
Les incertitudes actuelles sur la reconstruction en-ligne du signal d'onde gravitationnelle h(t) pour O3 sont estimées à 5 % en amplitude, 35 mrad en phase et 10 μs en estampillage temporel. Les objectifs sont de réduire ces incertitudes à quelques pour-cents pour le run O3, et au pour-cent pour le run O4. Afin d'atteindre ces objectifs, des améliorations et développements sont nécessaires au niveau du matériel utilisé pour la calibration (calibrateur optique et calibrateur newtonien), de l'analyse des données de calibration et de l'algorithme de reconstruction de h(t).
Le groupe du LAPP a joué un rôle majeur dans la construction, le commissioning et l'analyse des données de
l'expérience Virgo et de son amélioration Advanced Virgo. En particulier, le groupe a mené la calibration du détecteur et la reconstruction du signal d'onde gravitationnelle h(t). Le signal reconstruit en temps-réel est fourni aux analysis LIGO-Virgo qui déclenchent des alertes pour les télescopes X ou optiques qui recherchent
d'éventuelles contre-parties électromagnétiques. Une activité importante du moment concerne les améliorations
des méthodes de calibration et de la reconstruction de h(t).

Activités

En tant que postdoc vous rejoindrez l'équipe en charge du fonctionnement et des améliorations de l'étalonnage
du détecteur et de la reconstruction du signal d'onde gravitationnelle h(t) avec les données d'Advanced Virgo. Le
travail principal concernera les données collectées pendant le run O3 (qui contient des détections hebdomadaires) et la préparation du run O4. Vous contribuerez en particulier aux aspects suivants :
- mesures pour l'étalonnage du détecteur et à leur analyse ; mise en place d'alertes automatiques en cas de
problèmes liés à l'étalonnage.
- optimisation des performances de la reconstruction de h(t)
- développement d'une méthode pour estimer l'incertitude de h(t) en fonction de la fréquence, ce qui améliorera
directement l'estimation des paramètres des sources d'ondes gravitationnelles et la précision de la mesure de
H0.
- suivi en-ligne et hors-ligne des performances de l'étalonnage et de la reconstruction de h(t).
- évolutions du matériel utilisé pour l'étalonnage (calibrateur optiques, calibrateur newtonien).

Compétences

Les candidats intéressés doivent avoir une thèse récente en physique (physique des astroparticules, physique des
particules, astrophysique).

Contexte de travail

Créé en 1976, le LAPP est l'un des 19 laboratoires de l'Institut de Physique Nucléaire et de Physique des Particules (IN2P3). Il compte près de 150 chercheurs, enseignants-chercheurs, ingénieurs, techniciens, administratifs, étudiants et visiteurs étrangers. Les travaux menés au LAPP ont pour but l'étude de la physique des particules élémentaires et de leurs interactions fondamentales, ainsi que l'exploration des connexions entre l'infiniment petit et l'infiniment grand. Le LAPP est impliqué dans les expériences du LHC (ATLAS, LHCb), celles des neutrinos (SuperNémo, STEREO, LBNO, ..), d'astrophysique (HESS, CTA, LSST) ou des ondes gravitationnelles (Virgo). La localisation du laboratoire à 50 km du CERN, et la présence d'un laboratoire de physique théorique dans les mêmes locaux, en font un laboratoire très attractif pour tous les scientifiques de ce domaine de recherche. Le LAPP héberge également un mésocentre de calcul et de stockage de taille intermédiaire mais qui contribue de manière significative aux traitement de données des grandes expériences de physique telles ATLAS, LHCb ou CTA.

Contraintes et risques

Des déplacements de courtes durées sont à prévoir en France et à l'étranger.

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