Description du sujet de thèse

Ce projet de doctorat se concentre principalement sur la caractérisation du réservoir de gaz moléculaire dans les galaxies à haut décalage vers le rouge en utilisant les transitions UV (Lyman et Werner) de l'hydrogène moléculaire dans le référentiel de repos. Ces transitions à haut redshift sont observables sous forme de lignes d'absorption dans les spectres optiques permettant des observations efficaces à partir d’observatoires au sol. Ces systèmes d'absorption sont rares mais ils fournissent des contraintes directes sur le réservoir de gaz moléculaire. Le projet caractérisera également les propriétés chimiques des systèmes d'absorption, en explorant notamment les relations entre l'hydrogène moléculaire et le carbone neutre.

Le doctorant travaillera sur l'identification des systèmes d'absorption moléculaire dans les données du futur spectrographe 4MOST au télescope ESO/VISTA au Chili. 4MOST est un spectrographe à fibre optique multi-objets observant 2436 fibres simultanément sur un champ de vision d'environ 4 degrés carrés. Notre groupe dirige le 4MOST-Gaia Purely Astrometric Quasar Survey (4G-PAQS) [https://jkrogager.github.io/paqs/] qui observera environ 300 000 candidats quasars sélectionnés à partir de l'astrométrie Gaia seule. Nous utiliserons davantage les simulations numériques pour guider nos interprétations des systèmes d'absorption. Le volet théorique comprend l'analyse de simulations de pointe (par exemple, FIREbox, Sphinx, NewHorizon) pour étudier les propriétés des gaz froids et leur évolution tout en étudiant les effets des méthodes numériques et du feedback AGN.

Pour plus d'informations sur les projets de doctorat, veuillez contacter jens-kristian.krogager@univ-lyon1.fr

Contexte de travail

Nous invitons les candidatures pour un poste de doctorat en astrophysique extragalactique au Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL à l’Université Claude Bernard Lyon 1, UCBL) dans le cadre d'un projet financé par l'ANR et dirigé par Dr Jens-Kristian Krogager.

Le groupe étudie l'évolution du réservoir de gaz moléculaire dans les galaxies à des redshifts autour de 2 à 3 en utilisant des systèmes de lignes d'absorption dans les spectres de quasars. Le groupe se concentre également sur la compréhension des propriétés chimiques du gaz neutre, telles que la métallicité et la teneur en poussières, et sur la relation entre ces propriétés dérivées des absorptions et les galaxies observées en émission.

Le projet est hébergé au CRAL (J.-K. Krogager, J. Blaizot, J. Rosdahl) avec des collaborateurs à l'Institut d'Astrophysique de Paris (P. Noterdaeme, Y. Dubois) et à l'ESO (A. De Cia). Le CRAL est une institution renommée avec une forte implication dans l'instrumentation (MUSE, 4MOST, HARMONI, BlueMUSE).

Contraintes et risques

Le chef de projet et superviseur principal, J.-K. Krogager, est actuellement en expatriation au Chili, au Laboratoire Franco-Chilien d'Astronomie. Les candidats doivent être indépendants et à l'aise avec les réunions virtuelles et la supervision à distance. Des visites régulières entre le Chili et la France sont prévues.