Effet de lentilles gravitationnelles et polarisation du fond diffus cosmologique dans le cadre de l'expérience PLANCK et de projets post-planckiens

par Laurence Perotto

Thèse de doctorat en Champs, particules, matière

Sous la direction de James Bartlett.

Soutenue en 2006

à Paris 7 .


  • Résumé

    Mon travail s'inscrit dans un contexte de préparation aux futures expériences haute-sensibilité et haute-résolution sensibles à la polarisation du fond diffus cosmologique et à l'effet de lentilles gravitationnelles. Le premier chapitre se veut une introduction à la polarisation du rayonnement de fond et aux expériences à venir dédiées à sa mesure. Ensuite, je présente l'expérience Planck et décris la chaîne de simulations rapides de signaux temporels que j'ai développé pour faciliter l'élaboration et le test des algorithmes d'analyse des données Planck. Les deux derniers chapitres sont consacrés à l'effet de lentille gravitationnelle sur le rayonnement de fond. Tout d'abord, j'évalue la capacité des futures expériences précédemment décrites à mesurer le spectre de puissance des Grandes Structures à partir d'une estimation de l'effet de lentille. J'en déduis leur sensibilité à une masse non-nulle des neutrinos - suggérée par les expériences d'oscillation -- supprimant les petites échelles angulaires au sein du spectre angulaire de la matière. Enfin, je développe une méthode pour caractériser les effets délétères des avant-plans sur l'estimation de l'effet de lentille. Je valide cette méthode, mettant en \oe uvre le meilleur estimateur linéaire de lentilles décrit dans la littérature, grâce à une simulation numérique de cartes du rayonnement de fond diffus affecté par les lentilles et de l'émission des sources radio extra-galactiques. Je trouve que la présence de sources amoindrit la sensibilité des expériences au potentiel gravitationnel de la Matière Noire et entraîne la surestimation de son spectre de puissance angulaire.

  • Titre traduit

    Gravitational Lensing Effect and Polarization of the Cosmic Microwave Backgroung in the Planck experiment and post-planckian projects


  • Résumé

    This thesis is motivated by upcoming high-resolution, high-sensitivity microwave background experiments, which should be sensitive to the CMB polarization and lensing. The first chapter provides a review of the CMB polarization with emphasis on future related experiments. The Planck experiment is described in a second chapter, where I develop a fast simulation code of Planck time-ordered data optimised to ease elaboration and test of data analysis methods. The two last chapters deal with gravitational lensing of the cosmic background radiation. First, I evaluate the capability of the upcoming experiments mentioned above to measure the power spectrum of Large Scale Structure by means of the extraction of weak lensing. Then I derive their sensitivity to the total neutrino mass, using the suppression of power due to free-streaming of massive neutrinos. Finally, I develop a method to estimate the foregrounds effects in the gravitational lensing extraction process. This method uses the best linear estimator avalaible in the litterature and is validated by numerical simulations that include non-gaussian CMB lensed maps and extra-galactic radio sources maps. I find that sources emission reduces the sensitivity of future experiments to the weak lensing and leads to an overestimate of the convergence power spectrum.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (240 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 327 réf.

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  • Cote : TS (2006) 160

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  • Cote : 2006PA077160
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