Extraction des paramètres cosmologiques par une approche multisonde Diane Talon-Esmieu Directeur de thèse : André Tilquin

PLAN Rappels de cosmologie Quelques sondes La combinaison Le fond diffus cosmologique (CMB) Les oscillations acoustiques baryoniques (BAO) Les supernovae de type Ia (SN) La combinaison Biais dans la reconstruction de la courbure de l’Univers à partir d’une hypothèse fausse Conclusions et perspectives Diane Talon-Esmieu

Le modèle de concordance et les paramètres cosmologiques Un peu de cosmologie Cosmologie : C’est l’étude des caractéristiques globales de l’Univers : sa géométrie, son contenu énergétique, son évolution. Le modèle de concordance et les paramètres cosmologiques Ωc : densité de matière noire Ωx : densité d’énergie noire Ωm: densité de matière (Ωb + Ωc), Ωb : densité de matière baryonique ΩR≈0 rayonnement Ωk : courbure de l’Univers : si Ωk > 0  Univers ouvert (k = -1) si Ωk = 0  Univers plat (k = 0) si Ωk < 0  Univers fermé (k = 1) Paramétrisation de l’équation d’état de l’énergie noire : Equation de Friedmann : z : redshift = décalage spectral inversement proportionnel au temps Diane Talon-Esmieu

Fond diffus cosmologique (CMB) WMAP 3 ans, collaboration WMAP 2006 2nd pic : Ωb/Ωm 1er pic : platitude de l’Univers Diane Talon-Esmieu

Oscillations acoustiques baryoniques SDSS : Eisenstein et al 2005 Différents modèles ajustés : Vert : Ωmh2 = 0.12 Rouge : Ωmh2 = 0.13 Bleu : Ωmh2 = 0.14 Rose : Ωmh2 = 0.105 Pic à 100 h-1 Mpc révélant l’empreinte des oscillations baryoniques primordiales dans les galaxies Diane Talon-Esmieu

Diagramme de Hubble, Riess et al 2006 Supernovae de type Ia Diagramme de Hubble, Riess et al 2006 Résultats SNLS 1an : Diane Talon-Esmieu

Combinaison Diane Talon-Esmieu

Combinaison Diane Talon-Esmieu

Combinaison Ajustement complet sur 9 paramètres cosmologiques avec CMB (WMAP 1an) et SN (SNLS 1an) Résultats : Prospects for Dark Energy Evolution a Frequentist Multi-Probe Approach Yèche et al 2005 Hyp. de fit : Paramètres fittés : Diane Talon-Esmieu

Reconstruction de ΩK avec w=-1 Simulation de modèles d’Univers non plat avec la paramétrisation de Linder : w(z) = w0 + wa z/(z+1). Quelles sondes ? SN, SN + CMB, SN + BAO, SN + CMB + BAO. SN : statistique de SNLS CMB : R mesuré par WMAP-3, BAO : A mesuré par SDSS. Ajustement de la simulation avec une hypothèse fausse : Paramètres ajustés : Ms ΩM ΩX Paramètres fixé : w = -1 (w0=-1, wa=0) Aucune autre contrainte extérieure. Diane Talon-Esmieu

Combinaison : SNLS + R +A Exemple Combinaison : SNLS + R +A Pas de fausse hypothèse 5-fit 3-fit Fausse hypothèse Modèle reconstruit compatible avec: Modèle simulé : Diane Talon-Esmieu

Conclusions et perspectives Conslusions : Combinaison : Permet d’éviter des contraintes extérieures (priors) et des hypothèses fortes sur la cosmologie Permet plus de précision sur l’estimation des paramètres cosmologiques Biais : Biais important dû à des mauvaises hypothèses de fit donc il faut contrôler les hypothèses Réduction du biais permise avec la combinaison des sondes mais pas suffisant Perspectives : Etude des biais par utilisation de simulations complètes des sondes (CMB, BAO). Utilisation de la grille de calcul. Amélioration de l’outil numérique (Ωk, w(z), inclure d’autres sondes…) Diane Talon-Esmieu