sujet these 2007 CUBY-KNEIB2111

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Description

Proposition de thèse pour la rentrée 2007 Nom du Directeur de thè Js eJea ann:-G abriel Cuby Habilité à diriger des recherches : Ou i CCCCoooo----ddddiiiirrrreeeeccccttttiiiioooonnnn : Jean-Paul Kneib [e-mail] ;je [e-mail] Laboratoire (adresse, téléphone, fax, e-mailc,o deet dco'unit)é : Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM) - URM 6110 Traverse du Siphon - B.P.8 - F-13376 Marseillxe 1Ce2de Tél. [phone] – Fax [phone] Thème scientifique : :C oCsomsmololgoigei e Résumé du sujet propo(séti tre, contexte, contenu et méthodes) : TTTTiiiittttrrrreeee ::: : LLLLeeeesss s ggggaaaalllaaalaxxxxiiieeeiesss s aaaauuuuxxxx ccccoooonnnnfffiiifnnninsss s ddddeeee lll’’’lUUU’Unnnniiivvviveeeerrrsssr s oooobbbbsss eees::: errr:vvvr vaa aabbbdddbdllleeeeeele e VVVVIIIISSSSTTTTAAAA ààà---à EEEE LLLLlllTTTT’’’lEEE’,,,,-E oooouuuu uuuunnnneeee rrrréééévvvvoooolllluuuuttttiiiioooonnnn oooobbbbsssseeeerrrrvvvvaaaattttiiiioooonnnnnnnneeeelllllllleeee eeeennnn mmmmaaaarrrrcccchhhh eeee.... Contextte : Les premières étoiles, galaxies et trou s prniomirosrdiaux ont re-ionisé l’Univers à la sortie des Âges Sombres, à un âge compe ris0 .5e ntert 1 milliard d’années. Si les modèles de ré-ionisation ont fleuri depuis 5 lasn s,r esitent peu contraints par les observations, seule une vingtaine de galaxies sà gtrraènds redshifts au delà de 7 sont aujourd’hui connus. ...

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• Publié par: Unyoi
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Proposition de thèse pour la rentrée 2007 NomduDirecteur dethèse:Jean-Gabriel Cuby Habilité à diriger des recherches :Oui Co-direction: Jean-Paul Kneib [e-mail];[e-mail] Laboratoire(adresse, téléphone, fax, e-mail, etcode d'unité) : Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM) - UMR 6110 Traverse du Siphon - B.P.8 - F-13376 Marseille Cedex 12 Tél. [phone] – Fax [phone] Thèmescientifique:Cosmologie Résumé dusujet proposé (titre, contexte, contenu et méthodes) : Titre: Les galaxiesauxconfinsdel’Universobservable: de VISTA à l’E-ELT, ou une révolution observationnelle en marche. Contexte: Les premières étoiles, galaxies et trous noirs primordiaux ont re-ionisé l’Univers à la sortie des Âges Sombres, à un âge compris entre 0.5 et 1 milliard d’années. Si les modèles de ré-ionisation ont fleuri depuis 5 ans, ils restent peu contraints par les observations, seule une vingtaine de galaxies à très grands redshifts au delà de 7 sont aujourd’hui connus. Observer les galaxies primordiales aux confins de l’Univers primordial est un enjeu majeur de la cosmologie observationnelle d’aujourd’hui et un objectif prioritaire des futurs projets de la discipline: JWST, et E-ELT. A court terme, l’utilisation de l’amplification gravitationnelle des amas de galaxies observée avec le télescope spatial Hubble ainsi qu’un programme d’observation ultra-profonde sur le nouveau télescope infrarouge VISTA permettra une avancée significative dans ce domaine. Contenu: Le LAM est Co-PI d’un grand programme d’imagerie profonde qui sera mené avec VISTA des 2008, et PI d’une étude d’instrument ‘cosmologique’ pour l’E-ELT. Un des objectifs du programme VISTA, en particulier au travers d’un programme d’imagerie bande étroite, est de détecter une population de galaxies à redshift ~ 8. Ce programme est mené à l’échelle européenne. Le travail consistera à participer à l’analyse des données - qui seront traitées par ailleurs. D’autre part, des observations d’amas de galaxies jouant le rôle de lentille gravitationnelle permettront aussi de rechercher les galaxies les plus lointaines par des observations avec Hubble et le VLT. Le travail d’interprétation consistera à confronter les modèles de ré-ionisation et de formation des galaxies ainsi que les résultats de simulations astrophysiques de type Millenium ou Horizon aux capacités observationnelles de JWST et de l’E-ELT, ainsi que, dans une autre mesure, ALMA. Cet aspect du travail demandera à s’intéresser de près aux performances de ces grandes infrastructures.

Méthodes: -Recherche de candidats galaxies à grand redshift à partir des données VISTA(et autres données existantes du champ COSMOS) et des données sur les amas de galaxies. Suivi des candidats au VLT -Etablissement de la fonction de luminosité et évolution depuis z = 6.5 -Extrapolation aux capacités observationnelles de JWST et E-ELT -Construction d’une « Design Reference Mission » ’ pour le cas JWST et l’E-ELT : sur la base de spectres simulés par des modèles (e.g. Starburst99), de résultats de simulations astrophysiques lourdes (Millenium, Horizon), de simulateurs d’instru- ments réalistes (incluant par exemple les raies du ciel nocturne pour les observations sol), une simulation complète de programme scientifique à mener avec JWST et l’E.ELT sera élaboré. Ce travail s’inscrira dans un projet instrumental mené en collaboration avec l’Angleterre dans un cadre ESO et Européen. Ce sujet, parce qu’il concilie à la fois l’analyse de données au présent et un futur instrumental et observationnel passionnant, permettra à l’étudiant de se projeter et de se positionner sur les grands projets majeurs de la discipline sur la scène Européenne, à l’heure où celle-ci affiche, par l’ESO, sa volonté de préserver son leadership de l’astronomie mondiale optique à l’ère des ELTs. Le candidat idéal sera intéressé par les grands relevés observationnels, l’effet de lentille gravitationnel, les challenges observationnels et en particulier la recherche de galaxies très distantes, et par les grands projets instrumentaux de la discipline. Thème scientifique:Cosmologie, Formation et évolution des galaxies, Instrumentation pour les très grands télescopes. Moyens techniques à mettre en œuvre pour la réalisation de la thèse (instruments, code numérique, etc..) : -Catalogues VISTA et COSMOS pour la recherche de galaxies a très grands redshifts avec VISTA -Bibliothèque de spectres de galaxies à très grands redshifts -Fonction de luminosité à très grand redshift -Modèles d’instruments JWST et E-ELT Lesujetproposédans le cadre d'un grand projet national, européen ou s'inscrit-il international ? (précisez les partenaires)? Oui, VISTA et E-ELT. Les partenaires sont nombreux :ESO, Danemark et UK. Le candidat sera amené à effectuer des séjours au Danemark pour l’analyse des données VISTA, à l’ESO et en Angleterre pour participer à la « Design Reference Mission » de l’instrument E-ELT.