| Laboratoire : | Centre de Physique des Particules de Marseille Case 902 |
| 163 avenue de Luminy - 13288 Marseille Cedex 9 | |
| Directeur : | Cristinel Diaconu - 04.91.82.72.01 - diaconu@cppm.in2p3.fr |
| Correspondant : | William Gillard - 04.91.82.72.67 - gillard@cppm.in2p3.fr |
| Groupe d'accueil : | Renoir |
| Chef de groupe : | William Gillard - gillard@cppm.in2p3.fr |
| Directeur de thèse : | Stéphanie Escoffier / Eric Kajfasz - 0672074858 - kajfasz@cppm.in2p3.fr, escoffier@cppm.in2p3.fr |
Thématique : Cosmologie observationnelle
LISA (Laser Interferometer Space Antenna) est une mission spatiale de l’ESA (Agence Spatiale Européenne). L'antenne spatiale interférométrique laser (LISA) est une mission internationale de grande envergure conçue pour détecter l'un des phénomènes les plus insaisissables de l'astronomie : les ondes gravitationnelles. Cet observatoire spatial d'ondes gravitationnelles aura une portée de 2,5 millions de kilomètres, contre quelques kilomètres seulement pour les observatoires terrestres. Il sera donc sensible à toute une gamme de fréquences d’ondes gravitationnelles complémentaires de celles accessibles aux détecteurs terrestres. Le lancement de la constellation des 3 satellites de LISA est prévu en 2035 et suivra une orbite héliocentrique à 50 millions de km derrière la Terre.
LISA observera l'univers entier et découvrira des régions invisibles par d'autres moyens. Elle permettra d'approfondir notre connaissance des origines, de l'évolution et de la structure de notre univers. LISA complétera les observatoires terrestres d'ondes gravitationnelles et autres observatoires astronomiques, et enrichira considérablement l'astronomie multi-messagers.
Parmi les nouvelles sources d’ondes gravitationnelles accessibles à LISA se trouvent les EMRIs (Extreme Mass Ratio Inspiral) qui sont des « laboratoires » uniques pour étudier l’astrophysique et la physique fondamentale.
Dans ce cadre, le CPPM est impliqué dans le groupe Cosmologie de LISA où il propose de contribuer à la mesure des paramètres cosmologiques en utilisant les ondes gravitationnelles émises par des EMRIs sans contrepartie électromagnétique (sirènes sombres) et de les corréler aux catalogues de galaxies qui sont en cours de prise de données dans la mission spatiale ESA Euclid dans laquelle le CPPM est aussi impliqué.
Le but du stage est de faire un point sur l’état de l’art dans ce domaine, prendre en main les outils d’analyse de la collaboration LISA, et d’utiliser les données de simulation d’EMRIs de LISA et le « Flagship galaxy mock catalogue » d’Euclid pour étudier la sensibilité de la méthode pour mesure la vitesse d’expansion de l’Univers. Le stage comprendra la mise en œuvre d'algorithmes, l'analyse de propriétés statistiques et la comparaison avec des simulations.
Profil requis : Le candidat doit avoir un grand intérêt et des bases solides pour les ondes gravitationnelles, la cosmologie, les statistiques, l'analyse de données et la programmation (principalement python). La maîtrise de l'anglais et la capacité à travailler en équipe sont également requises.
LISA :
- https://www.lisamission.org/
- https://cnes.fr/projets/lisa
- https://fr.wikipedia.org/wiki/Laser_Interferometer_Space_Antenna
EMRIs :
- https://en.wikipedia.org/wiki/Extreme_mass_ratio_inspiral
- GW Cosmology with EMRIs : https://arxiv.org/pdf/2102.01708
Euclid :
- https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid
- https://cnes.fr/projets/euclid
- https://en.wikipedia.org/wiki/Euclid_(spacecraft)
- Flagship galaxy mock catalogue : https://arxiv.org/pdf/2405.13495