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Doctorant (H/F) Évaluation de l'impact des effets systématiques sur la future mission satellite LiteBIRD pour la mesure des modes B de polarisation du fond diffus cosmologique

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Informations générales

Référence : UMR7164-NADOKA-006
Lieu de travail : PARIS 13
Date de publication : mercredi 29 juillet 2020
Nom du responsable scientifique : Guillaume Patanchon
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 novembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Le rayonnement du fond diffus cosmologique (CMB, acronyme anglais de Cosmic Microwave Background) est une émission relique datant de 380 000 ans après le Big-Bang. Les petites fluctuations de température, résultant des perturbations quantiques produites durant les premières fractions de seconde après le Big-Bang, contiennent des informations précieuses sur la physique de l'Univers primordial et les paramètres cosmologiques décrivant dans le cadre du modèle cosmologique standard, la dynamique de l'Univers et son contenu physique. Plusieurs expériences, en particulier la récente mission satellitaire Planck de l'ESA, ont récemment mesuré ces perturbations avec une précision remarquable, conduisant à la détermination des paramètres cosmologiques avec une précision de l'ordre du pourcent. L'objectif actuel de la communauté est la mesure de la polarisation du CMB et en particulier la détection et la contrainte des modes B (motifs de parité négative) de polarisation sur le ciel, résultant des ondes gravitationnelles primordiales produites pendant la période d'inflation. La mission LiteBIRD a récemment été proposée à l'agence spatiale japonaise (JAXA) et a été sélectionnée pour une phase A-1. L'objectif principal de la mission est de mesurer les modes B primordiaux à grande échelle angulaire sur le ciel avec une précision sur r (le rapport tenseur / scalaire) inférieure à 10-3. L'Europe et les USA contribuent à la mission LiteBIRD, et la mission a été approuvée en phase A avec l'agence spatiale française CNES.

La mesure des modes B de polarisation est complexe et nécessite un contrôle sans précédent des effets systématiques instrumentaux. L'étude des effets systématiques potentiels influe sur la définition de la configuration de la mission et de la stratégie d'observation. Le doctorant simulera les effets instrumentaux et leur impact sur les données et développera des techniques d'analyse pour atténuer les éventuelles contributions résiduelles. En particulier, il se concentrera sur la modélisation de la lame demi onde (HWP), un élément optique critique de LiteBIRD. En modulant le signal de polarisation, la HWP permet d'éliminer de nombreux effets parasites, cependant des défauts éventuels peuvent induire des artefacts dans les données. Ces études seront réalisées au sein d'un grand consortium comprenant des chercheurs européens et japonais.

Contexte de travail

APC, situé au centre de Paris (France), dans un bâtiment de l'Université de Paris, est un laboratoire multidisciplinaire avec des chercheurs travaillant dans cinq groupes principaux : cosmologie, astrophysique des hautes énergies, ondes gravitationnelles, neutrinos et théorie. Le candidat rejoindra le groupe de cosmologie qui participe depuis plusieurs années à la préparation du traitement des données d'Euclid et de LSST, et dont les principaux thèmes de recherche sont ls lentilles faibles, les amas de galaxies et le fond diffus cosmologique.

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