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La collaboration Aquila travaille au développement de nouveaux outils pour l'analyse Bayésienne des grandes structures de l'univers. Généralement cela consiste en compter la distribution de galaxies dans de petits éléments de volume afin de relier empiriquement à la distribution de matière noire sous-jacente. Nous avons développé dans ce contexte des algorithmes performant qui pour réaliser cette opération s'appuie sur la statistique des fluctuations primordiales, d'un moteur de simulation et de fonctions de vraisemblances robustes.
Parmi les sondes importantes permettant de voir les effets de la matière noire, le lentillage gravitationnel est apparu comme un instrument de choix pour les instruments en cours de réalisation ou déjà construits, tels que DES, Euclid ou LSST. Toutes ces expériences s'appuient sur les effets faibles et notamment sur la déformation globale des images des galaxies (cisaillement et convergence) pour réaliser des cartographie directe de la matière noire.
L'utilisation du déplacement global de la position des galaxies a été très peu utilisée du fait de la complexité de modélisation en jeu et de la quantité apparemment faible de signal dans les données. Cette complexité peut être sensiblement réduite par l'utilisation de la machine d'inférence BORG, développé au sein du consortium Aquila. Afin de mieux comprendre le niveau de signal attendu avec les prochaines expériences ainsi que la faisabilité d'une telle machine, il faudrait implémenter un prototype de ce type de lentillage, ce qui est le sujet de ce stage. L'intérêt de l'utilisation unique des déplacement réside en une élimination de la nécessité de modéliser les formes des objets. Cette technique a aussi été utilisé avec succès pour le fond diffus cosmologique.
La difficulté des opérations étant de nature progressive, le stage pourra évoluer naturellement vers une thèse sur un sujet plus large. L'encadrant étant membre de la collaboration Aquila, il est possible d'être en contact avec d'autres membres de la collaboration à plusieurs degrés de séniorité. Le travail consistera en tout ou partie de cette liste:
Pour toute information complémentaire, contacter Guilhem Lavaux. Le candidat peut aussi consulter à profit la page du consortium Aquila pour se renseigner sur le contexte plus large du travail.
Mars - Juin 2020