Les fluctuations du fond diffus extragalactique et ses avant-plans, de l'infrarouge au domaine millimétrique

par Maud Sorel

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace. Astrophysique

Sous la direction de Jean-Loup Puget.

Soutenue en 2005

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Cirrus
• Fond cosmologique
• Effet Sunyaev-Zel'dovich

Résumé

Cette thèse présente un travail sur le fond diffus extragalactique dans les domaines de longueurs d'onde infrarouge et millimétrique. (1) L'étude de la couleur (ou rapport de brillance) des cirrus aux longueurs d'onde 60 et 100 microns a montré une augmentation decelle-ci de B(60)/B(100)=0. 21 à 0. 28 pour des brillances inférieures à B(100)=3 MJy/sr. Ceci se traduit par une augmentation des très petitsgrains de poussières dans les régions diffuses de haute latitude provoquée par l'érosion et la fragmentation des grains par les ondesde choc des supernovae. (2) La séparation entre les cirrus et les fluctuations du fond diffus infrarouge extragalactique à l'aide descouleurs B(60)/B(100), B(60)/B(170), B(100)/B(170) s'est révélée non efficace, car les spectres des deux composantes sont trop proches àces longueurs d'onde. Il faudra renouveler l'étude aux plus grandes longueurs d'onde de Planck et Herschel. (3) Le spectre de puissancedes fluctuations du fond diffus infrarouge extragalactique ne montre aucune corrélation particulière. On en déduit un biais des galaxiesinfrarouges inférieur à 0. 6. Ceci implique que les galaxies formant les fluctuations du fond sont à bas redshift. On espère détecter descorrélations en sondant les cartes plus grandes de SPITZER. (4) la séparation statistique du fond diffus cosmologique (FDC) et de l'effetSunyaev-Zel'dovich (SZ) cinétique pourrait se faire à l'aide d'une loi à priori entre l'effet SZ cinétique et le produit de covariance entrela carte de mélange (FDC+SZ cinétique) et l'effet SZ thermique.

Titre traduit

Cosmic diffuse background fluctuations and its foregrounds, from infrared to millimetric wavelengths

Résumé

This thesis presents a work on the cosmic diffuse background fluctuations in the infrared and micro-wave wavelengths. (1) A cirruscolor study shows the increase of the color B(60 microns)/B(100 microns) from 0. 21 to 0. 28 when cirrus brightness is lower then 3MJy/sr. This is due to an increase of the very small grains abundance at high latitude, where supernovae winds cause erosion andfragmentation of grains. (2) Separation between cirrus and cosmic infrared background (CIB) fluctuations with colors B(60)/B(100),B(60)/B(170), B(100)/B(170) is not efficient because of the closeness of the two spectra. This analyse should be done at longer wavelengthswith the futur missions Planck and Herschel. (3) Power spectrum of the CIB fluctuations shows no correlation. We deduce an upper limit of0. 6 on the infrared bias. This reveal that galaxies forming the CIB fluctuations are at low redshift. We must explore bigger maps todetect correlation. (4) A statistical way to separate cosmic micro-wave backgound (CMB) fluctuations from kineticSunyaev-Zel'dovich (SZ) effect could be a law known in advance between the kinetic SZ effect and the covariance product between the thermal SZ effect and the mixture map (CMB + kinetic SZ).