Étude et caractérisation des événements “Snow Ball” présent sur les images des détecteurs du NISP

Stage numéro : M2-2627-RE-02
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 :Dominique Fouchez - 04.91.82.72.49 - fouchez@cppm.in2p3.fr
Responsable de stage :Gillard William - gillard@cppm.in2p3.fr

Thématique : Instrumentation

Contexte :

La mission Euclid de l’ESA, lancée en juillet 2023, a pour objectif de comprendre les origines de l’expansion accélérée de l’Univers en étudiant l’énergie noire et la matière noire à travers des observations détaillées. A son bord, l’instrument NISP (Near Infrared Spectrometer and Photometer) produit des images cruciales pour les analyse cosmologiques.

Les détecteurs infrarouges de l’instrument NISP sont exposés au rayonnement cosmique, qui laisse des dépôts d’énergie résiduels dans les images. Parmi ces événements, les «Snow Balls» se distinguent par leur forme unique : ils affectent une zone relativement large de pixels, avec une distribution énergétique inhabituelle, et apparaissent comme de petites boules rondes, d’où leur nom.

Contrairement à d’autres artefacts instrumentaux, les Snow Balls n’affectent pas directement l’analyse scientifique. Cependant, leur fréquence d’apparition et leur évolution au fil du temps sont des paramètres importants à surveiller pour garantir un suivi précis du comportement des détecteurs.

Objectifs du stage :

Le stage vise à identifier, cataloguer et caractériser les événements “Snow Ball” afin d’évaluer leur fréquence et leur évolution. Les principales étapes du travail seront :


- Identification visuelle et constitution d’un catalogue : annotation manuelle des événements Snow Balls dans les images afin de constituer une base de référence.


- Apprentissage automatique pour la détection : entraînement et validation d’un algorithme de détection et de classification automatique à partir du catalogue.


- Analyse statistique : étude des propriétés des Snow Balls, incluant :

évolution temporelle,

taux d’occurrence par détecteur,

elation entre taille et énergie déposée,

comparaison avec d’autres événements induits par le rayonnement cosmique.

Compétences développées :


- Annotation et traitement d’images astronomiques.


- Développement d’algorithmes de détection et classification.


- Analyse statistique des phénomènes instrumentaux.


- Compréhension du comportement des détecteurs infrarouges face au rayonnement cosmique.