Cosmological parameter forecasts with weak gravitational lensing

par Ivan Debono

Thèse de doctorat en Astronomie et astrophysique

Sous la direction de Alexandre Réfrégier.

Soutenue en 2009

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    Prévisions pour les paramètres cosmologiques avec le cisaillement gravitationnel


  • Résumé

    Cette thèse étudie la possibilité pour un relevé de cisaillement cosmique tomographique de tout le ciel d'obtenir des contraintes conjointes pour des différents groupes de paramètres cosmologiques décrivant l'énergie noire, les neutrinos massifs, et le spectre des perturbations primordiales. Avec le formalisme des matrices de Fisher, on étudie la variation des contraintes en fonction du nombre et des valeurs centrales des paramètres cosmologiques. On étudie également les contraintes avec l'ajout des a priori du CMB. On trouve que le cisaillement gravitationnel avec des a priori du CMB donne des contraintes robustes sur l'énergie noire et peut simultanément donner des contraintes fortes pour tous les paramètres. Ainsi, un futur relevé en combinaison avec des prédictions des résultats des sondes du CMB peut donner des contraintes sur l'équation d'état de l'énergie noire. Un tel relevé pourrait aussi contraindre la masse et le nombre d'espèces massives de neutrinos, ainsi que la pente du spectre primordial et sa dérivée. Les résultats montrent que les prédictions pour les erreurs sur les paramètres cosmologiques sont stables, même avec l'ajout de paramètres au modèle, et que cette stabilité est améliorée avec l'addition des a priori du CMB. Ces prévisions sont également robustes à la variation des valeurs centrales du modèle cosmologique. Dans l'implication de ces méthodes pour la planification de futurs relevés, on trouve que le paramètre qui a l'effet majeur sur la précision est l'étendue. On montre que la même stratégie d'optimisation est valable pour les paramètres d'énergie noire, de neutrinos, et de spectre de puissance primordiale.


  • Résumé

    This thesis studies the potential of an all-sky weak lensing tomographic survey to obtain joint constraints for different sets of cosmological parameters describing dark energy, massive neutrinos, and the primordial power spectrum. Using the Fisher matrix formalism, we examine how the constraints vary as the parameter set is enlarged, and as the fiducial cosmology is changed. We also study the constraints when CMB priors are added to our weak lensing error forecasts. We find that weak lensing with CMB priors provides robust constraints on dark energy parameters and can simultaneously provide strong constraints on ail parameters. Thus, a future all-sky survey in conjunction with expected results from CMB anisotropy probes could provide constraints on the dark energy equation of state parameters. Such a survey could also constrain the total neutrino mass and the number of massive neutrino species, as well as the primordial spectral index and its running. The results presented in this thesis show that error forecasts from a future weak lensing survey are stable against the addition of parameters to the fiducial model, and that this stability is improved by adding CMB priors. This thesis also shows that the weak lensing error forecasts are robust against changes in the fiducial cosmological model. Applying these methods t{> study their implications for the planning of future surveys, we find that the design parameter which has the greatest impact on the precision is the survey area. Our results show that the same optimisation strategy applies for dark energy, neutrino, and primordial power spectrum parameters.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (189 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 254 réf.

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  • PEB soumis à condition
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