La quêtes des modes B de polarisation du fond diffus cosmologique (Cosmological Microwave Background, CMB) est le challenge principal de la cosmologie observationnelle. Mesurer les modes B de polarisation du CMB sera une preuve claire de l’existence d’ondes gravitationnelles produites environ 10-35 secondes après le temps de Planck durant une phase d’inflation cosmologique. Leur présence serait un résultat important concernant la gravité quantique car l’existence de modes tensoriels signifierait que la métrique est quantifiée. La mesure des modes B est peut-être le challenge le plus difficile de la cosmologie car le signal recherché est très faible. La séparation du signal et des émissions d’avant-plan requiert une haute sensibilité et une bonne compréhension des systématiques instrumentales sur une grande gamme de fréquences.
QUBIC (QU-Bolometric Interferometer for Cosmology : http://qubic.org.ar) est un instrument novateur qui combine la haute sensibilité des bolomètres et le contrôle fin des systématiques instrumentales des interféromètres. La nature interférométrique de QUBIC lui permet de faire de l’imagerie spectrale grâce à une meilleure résolution en fréquence que les imageurs classiques, un avantage significatif lors de la soustraction des avant-plans. L’observatoire QUBIC a été inauguré en Novembre 2022 dans la province de Salta en Argentine, à 5000 mètres d’altitude. Le démonstrateur technologique (TD) est installé sur le site et est en phase de mise en service. Les observations commenceront courant 2026.
Le sujet de ce stage est de participer à l’étude de l’impact des différents paramètres lié à la construction de cartes du ciel et à la contrainte de la fraction de modes tensoriels du CMB. La collaboration QUBIC a développé des outils de simulation de l’instrument et de reconstruction de cartes à partir des données brutes de l’instrument. La modélisation de l’instrument permet de trouver les paramètres de reconstruction optimaux. L’étudiant travaillera avec l’équipe QUBIC de l’APC pour comprendre le fonctionnement de l’instrument et des outils, puis utilisera des simulations d’observations en modifiant les paramètres de reconstruction pour trouver la combinaison la plus efficace.