Effets de lentille gravitationnelle sur le rayonnement de fond cosmique

Gravitational lensing effects on the comic microwave background radiation

• Auteur / Autrice : Karim Benabed
• Direction : Francis Bernardeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cordes cosmiques

Lentilles gravitationnelles

Cosmologie

Mots clés libres

Rayonnement de fond micro-onde

Quintessence

Paramètres cosmologiques

Terre, océan, espace

Astronomie

Résumé

On s'intéressera, dans ce mémoire, à certains aspects phénoménologiques de l'évolution des grandes structures de l'univers, dans le cadre des modèles inflationnaires. La relativité générale prédit que le trajet des rayons lumineux est perturbé par les puits de potentiels gravitationnels; on appelle ce phénomène, effet de lentille gravitationnelle. On donnera une description trés précise de cet effet sur la lumière du rayonnement de fond micro-onde, les anisotropies de sa température et sa polarisation. Pour ce faire, aprés avoir exposé les grandes lignes du modèle, on rappellera comment se calculent les anisotropies de température et la polarisation ainsi que les propriétés de l'évolution des grandes structures. Le calcul de l'effet de lentille gravitationnelle sera aussi rappellé en détail. On sera ainsi en mesure d'étudier l'effet de lentille gravitationnelle sur le rayonnement de fond dans deux régimes : celui fort, dans le cas d'un effet induit par corde cosmique, et celui faible où les sources sont les grandes structures de l'univers. . .

This report will study some phenomenological aspects of the evolution of the large scale structures of the universe, in the framework of inflation. General relativity predicts that the path of light beams is modified by the gravitational potential wells; this phenomenon is called gravitational lensing. We will provide a very accurate description of this effect on the cosmic microwave background radiation, its temperature and its polarization. To do so, after a few reminders on the properties of the underlying cosmological model, we will expose the calculation needed to compute the cosmic microwave background anisotropies and polarization as well as the evolution of the large scale structures. We will also give in great details the general framework of the gravitational lensing effect. With this results, we will be able to study two regimes of the lensing effect on the background radiation : one strong, where we will use a cosmic string as a lens, and one weak, generated by the large scale structures of the universe. . .