Recherche d'ondes gravitationnelles primordiales dans le Big Bang avec QUBIC, l'interféromètre bolométrique pour la cosmologie
La quête de la polarisation en mode B du fond diffus cosmologique est l’un des axes de recherche les plus forts de la cosmologie observationnelle, car celle-ci signerait la présence d’ondes gravitationnelles primordiales, théoriquement attendues de l’ère de l’inflation. C’est également l’un des plus difficiles, car le signal attendu est très petit et nécessite des instruments de grande sensibilité avec peu de biais systématiques et avec une large couverture de fréquence afin de séparer le signal primordial des émissions d’avant-plan.
QUBIC (QU Bolometric Interferometer for Cosmology: http://qubic.in2p3.fr) est un nouveau concept instrumental, dédié à la recherche du mode B à partir des modes Q et U, réunissant les avantages des bolomètres en termes de sensibilité et ceux des interféromètres en termes de contrôle des systématiques instrumentales. La nature interférométrique de QUBIC permet également une spectro-imagerie et une résolution spectrale améliorée vis-à-vis des imageurs, apportant un avantage important pour la suppression de l'avant-plan.
Le démonstrateur technologique est en cours d'intégration à l'APC en 2019 et sera mis à niveau et installé sur le site de QUBIC à 5 000 m d’altitude dans la province de Salta en Argentine, courant 2020.
En plus de faire partie de l’intégration, de l’installation, de la mise en service et de la prise de données, le doctorant travaillera au développement du pipeline d’analyse et de simulation des données au sein de l’équipe APC, qui regroupe bon nombre des responsables de la collaboration. Il / elle aura l’occasion de travailler avec un instrument révolutionnaire sur l’un des grands défis de la cosmologie observationnelle.
Primordial Gravitational Waves search in the Big Bang with QUBIC, the QU Bolometric Interferometer for Cosmology
The quest for B-mode polarization of the Cosmic Microwave Background is one of the hottest research topics in Observational Cosmology, as it would sign the presence of primordial gravitational waves, theoretically expected from the inflation era. It is also one the most challenging ones, as the expected signal is very small and requires high sensitivity and low systematics instruments with wide frequency coverage in order to separate the primordial signal from foreground emissions.
QUBIC (QU Bolometric Interferometer for Cosmology : http://qubic.in2p3.fr) is a novel instrumental concept, dedicated to B-mode search from modes Q and U, bringing together the advantages of bolometers in terms of sensitivity and those of interferometers in terms of control of instrumental systematics. The interferometric nature of QUBIC also allows spectro-imaging and improved spectral resolution with respect to imagers, providing a significant advantage concerning foreground removal.
The Technological Demonstrator is being integrated at APC in 2019 and will be upgraded and installed at the QUBIC site at 5000m a.s.l. in the province of Salta in Argentina in the course of 2020.
Besides being part of the integration, installation, commissioning and data taking, the PhD student will be working on developing the data analysis and simulation pipeline within the APC team that regroups many of the leaders of the collaboration. She/he will have the opportunity to work on an edge-cutting instrument on one of the most challenging domains of observational cosmology.