Mesures unidimensionnelle et tridimensionnelle de la distribution de la matière à partir des forêts Lyman-α d'eBOSS et de DESI
Auteur / Autrice : | Corentin Ravoux |
Direction : | Eric Armengaud, Nathalie Palanque-Delabrouille |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Astroparticules et cosmologie |
Date : | Soutenance le 22/09/2022 |
Etablissement(s) : | université Paris-Saclay |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Particules, Hadrons, Énergie et Noyau : Instrumentation, Imagerie, Cosmos et Simulat |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Département de physique des particules (Gif-sur-Yvette, Essonne) |
référent : Faculté des sciences d'Orsay | |
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Physique (2020-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Sophie Henrot-Versillé |
Examinateurs / Examinatrices : Christophe Pichon, Stéphanie Escoffier, Andreu Font-Ribera | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Pichon, Stéphanie Escoffier |
Mots clés
Résumé
La distribution de la matière aux échelles cosmologiques peut être prédite dans le cadre du modèle LambdaCDM. Elle dépend, entre autres, des propriétés de la matière noire et des neutrinos. Les grands relevés spectroscopiques, tels que eBOSS et DESI, visent à fournir une carte de cette distribution de matière. Cette thèse est une contribution à l'étude des échantillons de forêt Lyman-alpha provenant de ces relevés. La forêt Lyman-alpha mesure l'absorption de la lumière de sources distantes par le milieu intergalactique. A ce jour, c'est la meilleure sonde de la distribution de matière à haut redshift et à petite échelle cosmologique (de l'ordre du mégaparsec). Dans cette thèse, j'utilise certains échantillons de forêt Lyman-alpha de eBOSS et DESI, associés à des quasars situés à un redshift z>2, pour étudier leurs propriétés uni- et tri-dimensionnelles. D'une part, je présente la première mesure du spectre de puissance unidimensionnel de la forêt Lyman-alpha avec les données DESI. Comme DESI est un nouvel instrument, je me concentre sur les systématiques instrumentales, contribuant ainsi à l'amélioration de la modélisation du bruit de l'instrument. Ce spectre de puissance 1D sera utilisé pour contraindre le modèle LambdaCDM, la somme des masses des neutrinos, et les propriétés de la matière noire. D'autre part, cette thèse présente une carte tomographique tridimensionnelle, interpolant les forêts Lyman-alpha du relevé eBOSS. Avec un volume proche d'un gigaparsec cube, cette carte est la plus grande reconstruction tomographique 3D créée à partir des forêts Lyman-alpha. Elle retrace les fluctuations de la densité de matière, lissées sur une échelle de 13 mégaparcs, dans la plage de décalage vers le rouge 2.1 < z < 3.2. Je développe un algorithme pour rechercher des candidats proto-amas et vides cosmiques à partir de cette carte. Je mesure ensuite la corrélation entre les positions des vides détectés et l'échantillon de forêt Lyman-alpha utilisé pour construire la carte. Cette mesure fournit la première observation des vitesses particulières du gaz intergalactique (RSD) autour des vides à un redshift aussi élevé. En ajustant un modèle linéaire à cette mesure, je mesure le paramètre associé au RSD beta = 0.52.