Thèse sur l'étude de l'Univers à Faible Brillance de Surface avec le Télescope CASTLE

Studying the low surface brightness universe with CASTLE

• Auteur / Autrice : EloÏse Bernaud
• Direction : Samuel Boissier, Emmanuel Hugot
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : PHYSIQUE & SCIENCES DE LA MATIERE - Spécialité : ASTROPHYSIQUE ET COSMOLOGIE
• Date : Inscription en doctorat le 02/10/2023
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille

Mots clés

Mots clés libres

Galaxies

Instrumentation

Faible surface de brillance

Logiciel de traitement

Galaxies

Instrumentation

Low surface brightness

Pipeline

Résumé

Dans le contexte du projet Calar Alto Schmidt-Lemaitre-Explorer (CASTLE), la construction d'un télescope innovant de 35 cm utilisant des détecteurs courbes à qui sera installé à l'observatoire Carlar Alto en Espagne, cette thèse s'intéresse aux possibilités offertes par cet instrument pour l'étude des structures à faible luminosité en surface autour des galaxies. Les dernières avancées en instrumentation ont ravivé l'intérêt pour ces structures, dont les disques étendus de formation stellaire (galaxies XUV) et les galaxies diffuses, en particulier les galaxies géantes à faible brillance de surface, comme la galaxie spectaculaire Malin 1, ou les galaxies ''Ultra-Diffuses''. Le premier volet de la thèse se consacre à l'optimisation des opérations de CASTLE grâce à des simulations détaillées et au développement d'un pipeline de réduction de données. Des simulations seront utilisées pour anticiper divers scénarios opérationnels, permettant d'optimiser les processus. Le développement d'un pipeline de réduction de données est prévu pour faciliter le traitement des données collectées par le télescope. Des observations issues d'autres observatoires (en particulier du CFHT) seront analysées dans le cadre de cette préparation. Le second volet se penche sur la préparation et l'exploitation scientifique des observations du télescope. Il implique la sélection minutieuse des cibles, la planification des protocoles d'observation ainsi que la mise en place des méthodes de traitement et d'analyse des données. L'objectif de cette partie est de garantir que le télescope soit prêt à collecter des données et qu'elles soient exploitées de manière fructueuse pour générer des résultats scientifiques significatifs. Cette thèse a donc pour but de contribuer à la fois à améliorer notre compréhensions les structures et régions à faible brillance de surface dans le domaine de l'évolution des galaxies, et à l'optimisation des méthodes d'observation et d'analyse.

In the context of the Calar Alto Schmidt-Lemaitre-Explorer (CASTLE) project, the construction of an innovative 35 cm telescope using curved detectors to be installed at the Carlar Alto observatory in Spain, this thesis looks at the possibilities offered by this instrument for the study of low-luminosity surface structures around galaxies. Recent advances in instrumentation have rekindled interest in these structures, including extended star-forming disks (XUV galaxies) and diffuse galaxies, in particular giant galaxies with low surface brightness, such as the spectacular Malin 1 galaxy, or ‘Ultra-Diffuse' galaxies. The first part of the thesis is devoted to optimising CASTLE operations through detailed simulations and the development of a data reduction pipeline. Simulations will be used to anticipate various operational scenarios, enabling processes to be optimised. The development of a data reduction pipeline is planned to facilitate the processing of data collected by the telescope. Observations from other observatories (in particular the CFHT) will be analysed as part of this preparation. The second part focuses on the preparation and scientific exploitation of the telescope's observations. This involves the meticulous selection of targets, the planning of observation protocols and the implementation of data processing and analysis methods. The aim of this part is to ensure that the telescope is ready to collect data and that it is exploited fruitfully to generate significant scientific results. The aim of this thesis is therefore to contribute both to improving our understanding of low surface brightness structures and regions in the field of galaxy evolution, and to the optimisation of observation and analysis methods.