Adrien La Posta "Cosmologie au-delà du modèle standard avec les mesures précises de la polarisation du fond diffus cosmologique"

jeudi 28 sept. 2023, 15:00 → 16:00 Europe/Paris

200/0-Auditorium - Auditorium P. Lehmann (IJCLab)

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"Cosmologie au-delà du modèle standard avec les mesures précises de la polarisation du fond diffus cosmologique"

Résumé :

La cosmologie a connu des progrès remarquables grâce aux mesures de plus en plus précises de dfférentes sondes cosmologiques telles que les relevés de galaxies, ou le fond diffus cosmologique, permettant l'émergence du modèle standard $\mathrm{\Lambda }$CDM. Ce modèle fournit une description précise de la structure à grande-échelle de l'Univers et de son évolution. Cependant, les mesures locales de la constante de Hubble, qui quantifie le taux d'expansion de l'Univers aujourd'hui, viennent le remettre en cause. La valeur de la constante de Hubble derivée de l'observation des supernovae de type IA est en désaccord avec la mesure la plus précise de la constante de Hubble obtenue via le fond diffus cosmologique. Cette thèse explore différentes hypothèses qui ont été proposée pour expliquer la tension. Tout d'abord, la différence pourrait provenir d'effets instrumentaux non modélisés dans l'analyse du CMB. Je présente des méthodes pour quantifier les effets systématiques instrumentaux en étudiant la consistence entre les mesures de température et de polarisation du CMB. La tension de Hubble pourrait également être une indication en faveur de la nécessité d'aller au délà du modèle standard. J'aborde également cette hypothèse en discutant des contraintes obtenues sur un modèle d'énergie noire primordiale, qui induirait une phase d'expansion accelérée dans l'Univers primordial. Je présente également un statut de l'analyse de donnée des spectres en puissance pour la future analyse cosmologique des données provenant du téléscope ACT (Atacama Cosmology Telescope) qui devrait fournir des contraintes sur la cosmologie indépendantes de Planck avec une précision similaire.

 

"Cosmology beyond the standard model with precise measurements of the cosmic microwave background polarisation"
 

Abstract :

 

Cosmology has witnessed remarkable progress in recent years with more and more precise observations of different probes, including galaxy surveys and observations of cosmic microwave background, consistently supporting the standard model of cosmology. The $\mathrm{\Lambda }$CDM model provides an accurate description of the large-scale structure and evolution of the Universe. However, a growing challenge to the $\mathrm{\Lambda }$CDM model arises from local measurements of the Hubble constant, which quantifies the expansion rate of the Universe at present time. The value of the Hubble constant inferred from type IA supernovae is $5\sigma$ discrepant with the most precise determination of the Hubble constant from the CMB. This thesis explores different hypothesis that were proposed to alleviate the tension. First, this difference may have arised from unmodelled instrumental effects in the CMB datasets. I present methods to quantify instrumental systematic effects by studying the consistency of CMB temperature and polarisation. The Hubble tension may also be a hint in favor of physics beyond the standard model. I discuss the constraints obtained from various CMB datasets on the Early Dark Energy scenario, a promising solution that induces a phase of accelerated expansion at early time. Lastly, I present the analysis status of the future data release from the Atacama Cosmology Telescope which will provide constraints on cosmology independent from Planck with a similar precision.