Description du sujet de thèse

Les observations des anisotropies du fond diffus cosmologique (CMB) en température et en polarisation sont l'une des sondes les plus puissantes de la cosmologie.
Les mesures effectuées par le satellite Planck de l'ESA ont fourni des mesures de niveau à 1 % sur les paramètres cosmologiques. Cependant, Planck n'a fourni que des mesures dominées par la plus part par le bruit des modes de polarisation E et B. Il reste encore une énorme quantité d'informations cosmologiques à découvrir à partir d'observations à plus haute sensibilité. Cela pourrait révéler des découvertes passionnantes, comme la signature des ondes gravitationnelles produites pendant la période d'inflation de l'univers ou la mesure de la masse des neutrinos.
SPT est l'une des meilleures expériences CMB au sol au monde, située au pôle Sud. Il s'agit d'un télescope de 10 m fournissant des cartes profondes et à haute résolution du ciel. La caméra SPT de troisième génération, dotée de 16 000 détecteurs, observe le CMB pendant 6 ans (2019-2024 inclus). Les premières données préliminaires SPT-3G, prises en 4 mois en 2018, étaient déjà d'une superbe qualité (Dutcher+ 2021, Balkenhol+ 2021, Balkenhol+ 2022). Les cartes finales de température, de polarisation et de potentiel de lentille auront une combinaison sans précédent de profondeur, de résolution et de couverture du ciel. Cela nous permettra de définir certaines des contraintes les plus fortes sur les paramètres cosmologiques à ce jour. Cela nous permettra également de mieux comprendre la "tension de Hubble", la différence de valeur de la constante de Hubble (le taux d'expansion de l'univers) déduite du CMB et d'autres mesures par rapport à celle obtenue à partir de Supernovae IA.
Ce projet de thèse propose de contribuer à l'analyse des données SPT. En particulier, l'étudiant sera chargé d'analyser les cartes des observations et de construire une vraisemblance pour estimer les paramètres cosmologiques à partir des nouvelles observations disponibles du télescope.

L'étudiant va:
–produire des spectres de puissance et des matrices de covariance ;
–construire un code de vraisemblance pour comparer les données aux modèles cosmologiques ;
–valider la qualité de l'analyse ;
–participer au processus global d'analyse des données ;
–participer aux activités du projet SPT.

L'objectif final est de s'assurer que les résultats cosmologiques obtenus sont robustes.
Ce travail explorera un certain nombre de questions différentes qui seront communes à la prochaine génération d'expériences CMB, telles que l'analyse d'une grande quantité de données, et la cohérence, la comparaison et l'intégration des ensembles de données prises par différents instruments. Les résultats obtenus par le doctorant ouvriront la voie à la future expérience CMB Stage-4.

Contexte de travail

Notre groupe à l'Institut d'astrophysique de Paris dirige l'un des pipelines d'analyse pour estimer les paramètres cosmologiques des cartes SPT CMB, soutenu par la subvention ERC Consolidator NEUCosmoS (PI : Silvia Galli). Nous avons en outre été en charge de l'analyse cosmologique des données du satellite Planck et avons une connaissance approfondie de l'analyse des données CMB de pointe. L'équipe est très dynamique et avec un fort esprit de collaboration.
La thèse se déroulera dans le cadre du groupe CMB à l'IAP (en particulier avec Karim Benabed, Silvia Galli, Eric Hivon , ainsi que 4 postdocs) et de la collaboration SPT basée principalement à l'Université de Chicago.

Informations complémentaires

Les candidats et candidates intéressés peuvent adresser leurs questions sur cette offre à Silvia Galli, (silvia.galli@iap.fr).