Missions

La détermination de l'équation d'état et de la composition de la matière ultra-dense à partir d'observations astrophysiques multi-messagers reste un défi central en physique nucléaire et en astrophysique des hautes énergies. Dans ce contexte, le groupe théorique LuTH-Caen, dans le cadre de la collaboration Virgo, qui fait elle-même partie du consortium LIGO-Virgo-KAGRA (LVK), a établi une expertise reconnue dans la modélisation théorique de la matière stellaire ultra-dense et le développement de méthodes statistiques avancées pour quantifier les incertitudes théoriques et leur impact sur les intervalles de confiance des observables astronomiques.
Ce projet postdoctoral vise à générer des prédictions quantitatives pour les paramètres clés régissant l'émission de signaux d’ondes gravitationnelles détectables à partir d'objets compacts, en incorporant les incertitudes inhérentes à la microphysique sous-jacente. Plus précisément, le candidat retenu / la candidate retenue se concentrera sur l'estimation des paramètres dans l'un des deux contextes suivants : la coalescence de binaires d'étoiles à neutrons, soit pendant la phase d'approche, soit après la fusion ; ou les ondes gravitationnelles continues émises par des étoiles à neutrons isolées.
Dans ce cadre, le candidat retenu / la candidate retenue contribuera à l'interprétation des signaux issus des campagnes d'observation LVK passées et en cours, ainsi qu'à la préparation des interféromètres de troisième génération, notamment la campagne LVK post-O5 et le projet Einstein Telescope. La recherche visera en particulier à contraindre les propriétés microscopiques de la matière hadronique dense, telles que l'équation d'état nucléaire, et à identifier les signatures potentielles des transitions de phase de déconfinement.

Activités

Le candidat retenu / La candidate retenue sera responsable de la maintenance et du développement des outils d'analyse bayésienne pour l'inférence de l'équation d'état au sein du groupe de théorie LPC. Ce travail sera effectué en étroite collaboration avec les membres du groupe du GANIL et de l'Observatoire de Strasbourg, ces derniers effectuant des simulations en relativité numérique de l’évolution du résidu post-fusion. En fonction de l'expérience de recherche antérieure du candidat retenu / de la candidate retenue et de ses intérêts, il / elle pourra également avoir l’opportunité de contribuer aux développements théoriques du groupe liés à la modélisation de la matière dense et superfluide dans les étoiles à neutrons.

Le candidat retenu / La candidate retenue contribuera à des activités de recherche et à des sujets tels que :
- Développement de l'outil CUTER pour l'amélioration de l'estimation des paramètres à l'aide d'équations d'état informées par la microphysique, voir https://zenodo.org/records/10781539
- Simulations numériques pour les perspectives des interféromètres de troisième génération dans le domaine de la physique
- Modélisation théorique de l'équation d'état nucléaire à température nulle et finie et de ses transitions de phase possibles, avec des modèles effectifs et microscopiques.
- Développement et analyse de simulations de refroidissement d'étoiles à neutrons et applications aux propriétés mesurables de la croûte des étoiles à neutrons.

Compétences

Le candidat retenu / La candidate retenue doit être titulaire d'un doctorat en physique nucléaire théorique, en analyse de données d'ondes gravitationnelles ou en hydrodynamique numérique. La maîtrise de la programmation scientifique (C, C++, Python) et des simulations numériques est attendue. Une bonne connaissance des outils de développement de logiciels tels que git et gitlab, sans être indispensable, serait un avantage.

Contexte de travail

Le candidat retenu / La candidate retenue sera affecté(e) à l'équipe théorie et phénoménologie, au sein du Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen.
L'équipe a une longue expérience de la modélisation nucléaire théorique. Depuis 2020, elle fait partie de la collaboration Virgo au sein d'un groupe théorique comprenant des chercheurs de l'observatoire astronomique de Strasbourg, et du laboratoire GANIL de Caen.
Le LPC CAEN, comptant environ 100 personnels, est une unité mixte de Recherche (UMR 6534) dépendant de trois tutelles : le CNRS, l'Université de Caen Normandie (UCN) et l'Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN). Il est situé sur le Campus 2 de l'Université de Caen (Campus Côte de Nacre) et fait partie du parc de recherche de l'ENSICAEN (www.lpc-caen.in2p3.fr/).

Ce contrat est financé par CNRS "Nucléaire & Particules" .

Contraintes et risques

Déplacements fréquents en France et à l'international.