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Lois d’échelle SZ-optique des amas de galaxies
SZ-optical scaling laws in galaxy clusters

Spécialité

Astrophysique

Niveau d'étude

Bac+5

Formation

Master 2

Unité d'accueil

Candidature avant le

01-04-2017

Durée

4 mois

Poursuite possible en thèse

oui

Contact

MELIN Jean-baptiste
+33 1 69 08 73 80

Résumé/Summary

L’objectif du stage est d’étudier les lois d’échelle SZ-optique pour les nouveaux amas de galaxies détectés en optique et de les confronter aux précédentes mesures pour lesquelles les données étaient en désaccord avec les modèles théoriques. Cette nouvelle étude doit permettre d’identifier l’origine du désaccord et proposer un nouveau modèle cohérent liant émission SZ et optique.
The goal of this internship is to study scaling laws between SZ (Sunyaev-Zel’dovich, the inverse Compton scattering of cosmic microwave background photons off intra cluster electrons) and optical properties of galaxy clusters for the new published galaxy cluster catalogues detected in optical. The results will be compared to previous measurements for which the theoretical modelling was in disagreement with the data. This new study should find the origin of this disagreement and propose a new coherent model linking SZ and optical emissions in clusters.

Sujet détaillé/Full description

Les amas de galaxies sont les plus grandes structures liées par la gravitation dans l’Univers. L’histoire de leur formation est particulièrement sensible aux paramètres cosmologiques (quantité de matière et d’énergie noires, masse des neutrinos, etc). Ils représentent donc des objets d’étude clefs en Cosmologie.
Pour pouvoir utiliser pleinement le potentiel des amas en Cosmologie, il faut pouvoir lier étroitement les observations aux modèles théoriques, donc comprendre au mieux les lois physiques qui régissent les amas. Les mesures et la modélisation des corrélations entre les propriétés des amas observés à différentes longueurs d’onde permettent d’avancer significativement dans la compréhension de ces lois physiques.
Le satellite Planck (2009-2013) a permis d’extraire les flux Sunyaev-Zel’dovich (SZ, l’effet Sunyaev-Zel’dovich est la diffusion Compton inverse des photons du fond diffus cosmologique sur le gaz chaud des amas de galaxies.) d’amas de galaxies aux longueurs d’onde millimétriques et de les comparer à la luminosité en rayons X mesurée avec le satellite ROSAT. L'accord est parfait : on comprend très bien le lien entre émission SZ et X. Un travail équivalent entre les flux SZ et les richesses optiques montre un désaccord avec le modèle. On ne comprend pas le lien entre émission SZ et contenu en galaxies des amas. Depuis la publication de ces résultats en 2011, de nouveaux catalogues d’amas optiques ont vu le jour (comme redMaPPer) pour lesquels les richesses sont disponibles mais aussi des mesures plus précises de masse par effet de lentille gravitationnel faible (weak lensing).
L’objectif du stage est de construire de nouvelles lois d’échelle SZ-optique en utilisant les données Planck et ces nouveaux catalogues de galaxies. Les nouvelles lois seront comparées à la loi précédemment publiée avec le catalogue MaxBCG pour comprendre les raisons du désaccord observé. Si l’origine est identifiée, on construira un nouveau modèle cohérent liant émission SZ et optique des amas de galaxies.

Mots clés/Keywords

Cosmologie, amas de galaxie
Cosmology, galaxy clusters
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