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6 Astrophysique et Traitement de l’Image
Astrophysique extragalactique et cosmologie observationnelle P. Magain, G. Letawe, V. Chantry, Y. Letawe, E. Eulaers

7 Mirages gravitationnels,
Sujet proposé Mirages gravitationnels, constante de Hubble et matière sombre

8 La loi de Hubble L’expansion de l’Univers est décrite par la loi de Hubble: v = H0 d La vitesse de récession est reliée au redshift par: z = Δλ / λ0 = v / c Déterminer la constante de Hubble H0 revient à mesurer les distances.

9 La constante de Hubble Méthodes classiques: partent d’objets proches et vont pas à pas jusqu’aux objets lointains → sensibles aux propagations des erreurs Les déterminations récentes se concentrent autour de 2 valeurs: H0 = 72 km/s/Mpc H0 = 62 km/s/Mpc → souhait de disposer d’une méthode indépendante

10 Mirage gravitationnel
image 1 quasar image 2 galaxie lentille

11 Mirages gravitationels et H0
Les mirages gravitationnels fournissent un moyen de mesurer les distances (et donc H0) à partir du délai temporel Δt Schématiquement : Les redshifts de la source et de la lentille donnent le rapport des distances Le délai temporel est relié à la différence des distances

12 Délai temporel si quasar variable → moyen de mesurer Δt

13 Suivi photométrique et courbes de lumière

14 Collaboration COSMOGRAIL
Euler (Chile) Mercator (La Palma) 2 x 1.2m telescopes Liverpool 2m Robotic Telescope Uzbek 1.5m Telescope 2m Himalayan Chandra Telescope • Suivi photométrique de > 20 mirages à l’aide de plusieurs télescopes • Equipes réparties dans plusieurs pays : Suisse, Belgique, UK, Allemagne, Inde, Ouzbékistan

15 Etapes du projet (1) Analyse des images (HST, VLT,...) et des spectres (VLT) → modélisation précise (2) Détermination des courbes de lumière et de Δt (3) Obtention de H0 à partir de Δt et des modèles (4) Comparaison avec les valeurs déterminées par d’autres méthodes

16 Modélisation des mirages
Les images obtenues à l’aide du télescope spatial Hubble permettent une modélisation précise. HE0435–1223 (HST) H (HST)

17 Matière sombre La déflexion des rayons lumineux est déterminée par la distribution de masse dans la galaxie lentille → Très sensible à la distribution de matière sombre → Permet de sonder directement la matière sombre dans les galaxies lentilles → Comparaison entre la cosmologie “standard” (matière + énergie sombre) et les théories alternatives

18 Contact TFE : réaliser une ou plusieurs étapes du processus
• détermination d’une courbe de lumière et de Δt ou : • modélisation d’un mirage → insertion dans une équipe locale et une collaboration internationale