Description du sujet de thèse

Comprendre l’origine de l’expansion accélérée de l’Univers et la nature de l’énergie noire constitue l’un des grands enjeux de la cosmologie moderne. Pour y parvenir, de vastes relevés astronomiques tels que le LSST (Vera C. Rubin Observatory), Euclid (ESA) et Roman (NASA) vont fournir des données inédites et complémentaires sur des milliards de galaxies, ouvrant une nouvelle ère pour la cosmologie observationnelle.
Parmi les outils clés exploités par ces relevés figure l’effet de lentille gravitationnelle faible, qui permet de cartographier la distribution de matière dans l’Univers. Cependant, cette méthode est particulièrement sensible au blending, phénomène de superposition apparente de sources astronomiques (galaxies, étoiles…), qui perturbe les mesures de forme, de luminosité et de distance, introduisant ainsi des biais systématiques majeurs dans les inférences cosmologiques.
Cette thèse a pour objectif de développer des méthodes innovantes pour quantifier, corriger et atténuer les effets du blending, en s’appuyant sur la complémentarité unique des trois relevés. En effet, les images spatiales à haute résolution d’Euclid et Roman pourront être utilisées pour entraîner ou informer des modèles appliqués aux données LSST, plus profondes mais affectées par la turbulence atmosphérique.
Le travail de recherche se déroulera en trois grandes étapes :
1. Caractérisation du blending dans les premières images du LSST (commissioning), en s’appuyant sur des méthodes probabilistes avancées développées dans l’équipe.
2. Évaluation de l’impact du blending sur les mesures cosmologiques clés (cisaillement gravitationnel, clustering de galaxies), à l’aide de simulations réalistes de relevés.
3. Développement d’algorithmes de correction basés sur l’apprentissage automatique, notamment des réseaux de neurones profonds probabilistes capables d’exploiter les données multibandes et multi-instruments. Ces outils seront ensuite utilisés pour une analyse conjointe LSST–Euclid–Roman, visant à maximiser l’information cosmologique tout en minimisant les biais.
Cette thèse s’inscrit dans un contexte scientifique très riche et collaboratif. Elle permettra de renforcer la fiabilité des mesures cosmologiques issues des grands relevés à venir, avec l’ambition d’apporter des contraintes plus précises sur les propriétés de l’énergie noire. Le ou la doctorant·e rejoindra l’équipe de cosmologie observationnelle du LPSC à Grenoble, en interaction étroite avec l’Université de Chicago, et participera activement aux collaborations internationales LSST DESC et Euclid.

Contexte de travail

Le laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie de Grenoble (LPSC) (http://lpsc.in2p3.fr) est une unité mixte de recherche associant le CNRS-IN2P3, l'Université Grenoble Alpes (UGA) et l'école Grenoble INP, pour un effectif moyen d'environ 230 personnes.
Le doctorant(e) sera affecté́(e) au groupe « Cosmologie observationnelle » composé de 10 agents du LPSC et sera placé(e) sous l'autorité hiérarchique directe du responsable du groupe/service.
Son directeur de thèse sera Cyrille DOUX


Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

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