Curriculum Vitae - APC - Université Paris Diderot-Paris 7

Huertas-Company - CRCT 2012-2013
Lettre de motivation
Comme je l'ai exposé dans le bilan des mes activités, nous sommes un groupe jeune qui étudie l’évolution
conjointe des baryons et des halos de matière noire dans un contexte cosmologique. Depuis l'arrivée de F.
Shankar (postdoc marie curie) en 2011, nous possédons désormais une expertise très large allant de
l'observation et de l'instrumentation à l'interprétation théorique. L'émergence du groupe et sa visibilité
internationale, requiert un effort considérable de la part des deux membres permanents. C’est dans ce cadre
que je demande un congé de recherche et conversion thématique (CRCT) afin de concentrer mon activité sur
cette tache. Je souhaite donc accomplir le congé au GEPI (Galaxies, Etoiles , Physique et Instrumentation,
UMR 8111), mon laboratoire de rattachement actuel.
1. Contexte
Le modèle hiérarchique de formation de structures dans l'Univers, un des grands succès de la cosmologie
moderne, prédit que les petits halos de matière noire se forment d'abord et croissent par fusions successives,
créant ainsi des halos de plus en plus massifs. L'assemblage de ces halos est donc décrit par ce qu'on appelle
des arbres de fusions (“merger trees” en anglais). Quand et comment les baryons sont assemblés à l'intérieur
de ces halos est cependant un des problèmes majeurs de la cosmologie moderne. Cette problématique est au
centre des activités de notre groupe.
Du point de vue théorique nous avons accès à présent au sein de notre groupe et en collaboration avec le
LUTH (Laboratoire de l’Univers et des ses théories) à un catalogue significatif d'arbres de fusions de matière
noire. Un postdoc Marie Curie, F. Shankar, est en charge de peindre des galaxies à l'intérieur de ces halos via
la méthode “Halo Occupation Distribution” qui est entrain de devenir la méthode de référence pour ce type
de travail. Sans rentrer dans les détails techniques de la méthode, le résultat final de la modélisation doit etre
la prédiction d'un certain nombre d'observables sur la population de galaxies à différentes époques de
l'Univers.
Ceux-ci doivent évidemment être confrontés à des observations réelles. Il est nécessaire pour cela d'avoir un
échantillon de galaxies représentatif à différentes époques et habitant des halos de matière noire de masses
différentes.
Cela devient désormais possible avec l'émergence de nombreux sondages profonds et de techniques
sophistiquées pour déterminer le contenu en matière noire tel que le “weak lensing”, mais requiert un travail
significatif d'homogénéisation.
2. GReCo: Galaxy scaling RElations across COsmic time
Pendant mon année en délégation, je propose donc de construire un échantillon de galaxies couvrant les 7
dernières milliards d’années de l’univers et habitant dans des halos de matière noire de masse différente.
L’échantillon ainsi construit serait donc directement comparable aux prédictions des modèles. Pour cela,
nous envisageons d'utiliser une combinaison de données publiques et de données propres à notre groupe afin
de construire un échantillon le plus homogène possible. Pour que les données puissent être inclues dans notre
sélection finale, nous exigeons qu'il y ait une estimation robuste de la masse de halo (weak-lensing ou X), de
l'imagerie à haute résolution spatiale afin de pouvoir estimer proprement la structure galactique ainsi que des
données multi longueur d'onde pour déterminer précisément la distance ou redshift photométrique ainsi que
d’autres grandeurs physiques.
Tenant compte de ces contraintes, l'échantillon sera construit de la façon suivante, à partir de sondages
profonds déjà existants.
- les galaxies de champ jusqu’à z~1 seront extraites principalement du sondage profond COSMOS, qui est la
plus grande aire du ciel observée avec le télescope spatial Hubble. En plus de cela, il existe une multitude de
données à différentes longueurs d'onde ce qui permet une estimation robuste des propriétés des galaxies. J'ai
déjà travaillé au sein de cette collaboration et je connais parfaitement toutes les données disponibles. Le
relevé CANDELS également avec HST et dans l’infrarouge permettra également de fournir des galaxies de
champ pour z>1.