Analyse des données du fond diffus cosmologique : simulation et séparation de composantes

• Main Author: Betoule, Marc
• Language: fra
• Published: Observatoire de Paris 2009
• Subjects: [SDU:ASTR] Sciences of the Universe/Astrophysics; [SDU:ASTR] Planète et Univers/Astrophysique; Cosmologie observationnelle; Estimation spectrale; Rayonnement fossile; Analyse en ondelettes; Analyse de données; Filtres adaptés; Séparation de composantes
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00462157; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/65/47/95/PDF/these_betoule_2009.pdf

La prochaine génération d'expériences dédiées à la mesure des anisotropies de température et de polarisation du fond diffus cosmologique (CMB), inaugurée avec le lancement de Planck, va permettre la détection et l'étude d'effets de plus en plus fins. Toutefois, la superposition d'émissions astrophysiques d'avant-plan contamine le signal cosmologique et constituera, dans ces futures données, la principale source d'incertitude devant le bruit instrumental. L'amélioration de la modélisation des émissions d'avant-plan et le développement de méthodes statistiques pour permettre leur séparation sont donc des étapes cruciales de l'analyse scientifique des mesures à venir. Ce travail s'inscrit dans cette problématique et comprend le développement du Planck Sky Model, un outil de modélisation et de simulation de l'émission du ciel. Ces simulations sont par ailleurs mises à profit pour le développement et l'évaluation de méthode statistiques adaptées au problème des avant-plans. Nous explorons ainsi les possibilités offertes par l'analyse en ondelettes sur la sphère (needlets) pour le problème de l'estimation spectrale sur des mesures incomplètes avec une contamination inhomogène, et proposons une méthode pour traiter la contamination induites aux petites échelles par les sources ponctuelles dans les données Planck et WMAP. Nous étudions également l'impact des avant-plans sur la possibilité de détection des ondes gravitationnelles primordiales (prédites par l'inflation) et proposons une prospective des performances des futures missions dédiées à leur mesure.