Etude de l'effet Sunyaev-Zel'dovich cinétique et relativiste dans les données Planck

• Auteur / Autrice : Sarah Puisieux
• Direction : Jean-Baptiste Melin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Champs, Particules, Matières
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Galaxies -- Amas

Fond diffus cosmologique

Cosmologie

Mots clés libres

Effets Sunyaev-Zel'dovich

Planck

Résumé

Les effets Sunyaev-Zel'dovitch (SZ) correspondent à la diffusion inverse-Compton des photons du fond diffus cosmologique sur le gaz des amas de galaxies. Ce travail a visé à étudier l'ensemble des aspects des effets SZ cinétique et relativiste dans les données Planck. Pour ce faire, nous avons développé des filtres adaptés, conçus spécialement pour la détection des effets SZ. Ces filtres nous ont permis d'utiliser l'ensemble des longueurs d'onde de l'expérience de façon optimale. L'effet SZ cinétique est proportionnel à la vitesse radiale particulière des amas de galaxies. Nous avons donc pu étudier, grâce à cet effet SZ, les vitesses radiales particulières via des analyses individuelles, mais aussi statistiques. En particulier, il nous a permis d'effectuer les premières mesures de la vitesse moyenne des amas. Cette vitesse moyenne s'est avérée compatible avec zéro et constitue une vérification du principe cosmologique. Par ailleurs, nous avons étudié le dipôle des amas de galaxies, exclu les modèles inhomogènes d'Univers à un grand niveau de confiance et établi des limites supérieures sur la variance des vitesses des amas. L'effet SZ cinétique est aussi exploré au travers du moment moyen des paires de halos de galaxies. Les résultats obtenus ont montré une détection significative. Enfin, nous avons étudié l'effet SZ relativiste via sa dépendance à la température des amas. Nous avons montré en particulier son impact sur l'estimation de l'effet SZ cinétique.

The Sunyaev-Zeldovich effects correspond to the inverse-Compton diffusion of photons from the cosmic microwave background on the gaz of clusters of galaxies. The aim of this work is to study ail the aspects of kinetic and relativistic thermic SZ in the Planck data. We have developec several filters, specially designed to extract the SZ effects. These filters allow us to use ail the Planck frequencies in an optimal way. The kinetic effect is proportional to the radial peculiar velocity of clusters of galaxies. We have studied these velocities individually but also statistically. We have in particular measured for the first time the average velocity of clusters, that is found in agreement with zero, which constitutes a proof of the cosmological principle. We have also studied the bulk flow of clusters and excluded several models of inhomogeneous universe with a very high confidence and put an upper limit on the velocity variance. The kinetic SZ effect can also be explored through the pairwise momentum of halos of galaxies. The results present a significant detection. Finally, we have analyzed the thermal relativistic SZ effect via its dependency to cluster temperatures. We have in particular provided evidence of its impact on the measurement of the kinetic SZ effect.