Proposition de stage

Proposition de stage de DEA en vue d'une thèse dans le projet DICE (CFHT Direct Illumination Calibration Experiment)

La cosmologie observationnelle à l'aide des supernovae de type Ia se fonde sur de la photométrie de précision. Il s'agit de comparer des flux lumineux d'objets, situés à différents décalages vers le rouge, pour étudier l'évolution de l'expansion de l'Univers. Les rapports de flux lumineux d'objets standards permettent de déduire des rapports de distances et, associés à la mesure du décalage vers le rouge, ils permettent de suivre l'évolution de la loi de Hubble sur des distances cosmologiques. Ces études ont mené à la découverte d'une accélération de l'expansion de l'Univers, interprétable comme la manifestation d'une ``énergie noire'' qu'il s'agit maintenant de caractériser.
La mesure des flux lumineux joue un role fondamental. La calibration des flux des supernovae découvertes et suivies par l'équipe du LPNHE du SuperNova Legacy Survey (SNLS) a été réalisé avec précision en créant un catalogue d'étoiles standards tertiaires, lui-mème défini par rapport à un catalogue d'étoiles standards de référence (dit de Landolt). Mais les incertitudes systématiques liées à cette procédure de calibration astronomique seront de plus en plus dominantes au fur et à mesure de l'accroissement du nombre de supernovae découvertes et donc de la diminution des erreurs statistiques.
Nous mettons donc en place une calibration instrumentale du télescope Canada France Hawaii (CFHT) utilis&eacute par SNLS. Nous avons concu et nous fabriquons un dispositif basé sur une source multi-longueurs d'onde à base de LEDs dont le flux lumineux sera très précisément calibré et controlé. La réalisation d'une telle source implique la définition et le test d'une électronique de commande et de controle ainsi qu'une caractérisation sur banc de calibration de la source de LEDs et des photodétecteurs (photodiodes) de controle. Nous avons développé un ASIC qui doit permettre la lecture et l'amplification d'une photodiode refroidie générant des très bas courants (quelque fA) et qui servira de mesure de calibration redondante de la lumière des LEDs. Le planning prévoit une installation sur site et le début des prises de données à l'automne 2007.
Par ailleurs, l'équipe supernova du LPNHE va participer à la définition du futur projet LSST (Large Synoptic Survey Telescope) : un télescope de 8m de diamètre dédié à l'étude de l'énergie noire. La calibration instrumentale de ce télescope est incluse dans sa conception. Les résultats de DICE seront déterminant quant au choix du design de la calibration instrumentale de LSST.
Nous proposons donc un stage de M2 à un(e) étudiant(e) instrumentaliste. Des mesures de calibration, en laboratoire, seront effectuées pour valider le concept de DICE et pour en préciser les contours. Ensuite, l'installation sur site au CFHT, la prise de donnés et la définition du dispositif de calibration pour le LSST feront l'objet de la thèse. Le profil recherché est celui d'un(e) étudiant(e) form&eacute(e) à l'instrumentation et attir&eacute par la physique fondamentale et l'Astrophysique.

Kyan Schahmanèche
Reynald Pain