Spectroscopie des supernovæ à grand décalage vers le rouge
Résumé
This thesis allowed to compare the spectral features of type Ia supernovae in function of the redshift ("evolution"). Within the collaboration of the Supernova Cosmology Project (SCP) and the SuperNova Legacy Survey (SNLS), which both aim at discovering highly redshifted type Ia supernovae, a large fraction of this thesis is devoted to the spectral data reduction. One used to work on the reduction of the whole set of data from the échellettes spectrograph ESI mounted on the focus of the 10 meters class telescope Keck obtained by the SCP. Hence, we got some type Ia supernovae among the farthest ever observed. I also worked on the reduction of the spectral data from the SNLS experiment, mainly obtained with the long-slit spectrograph FORS1 mounted on VLT. SNLS has to reduce and identify about ten spectra per moon phase during 5 years. In the framework of this thesis, a software has been developed. It is able to estimate simultaneously the type, the redshift and the phase of the candidate.
It's also possible to fit the fraction (and the morphological type) of host galaxy contaminating the studied spectrum. The software has been tested in very details on a sample of candidates from the SNLS. Using these spectra, one measured the velocity of the calcium CaH&K ($\lambda$ 3945.12Å) into the supernova photosphere and compared the results with the same measurements done on a sample of local type Ia supernovae. The comparison confirmed the homogeneity of the high redshifted type Ia supernovae. It's fundamental to measure cosmological parameters with type Ia supernovae.
It's also possible to fit the fraction (and the morphological type) of host galaxy contaminating the studied spectrum. The software has been tested in very details on a sample of candidates from the SNLS. Using these spectra, one measured the velocity of the calcium CaH&K ($\lambda$ 3945.12Å) into the supernova photosphere and compared the results with the same measurements done on a sample of local type Ia supernovae. The comparison confirmed the homogeneity of the high redshifted type Ia supernovae. It's fundamental to measure cosmological parameters with type Ia supernovae.
Cette thèse a permis de comparer les caractéristiques spectrales des supernovæ de type Ia en fonction du
décalage vers le rouge ("évolution"). Dans le cadre des collaborations Supernova Cosmology Project (SCP) et SuperNova Legacy Survey (SNLS), dont l'objectif scientique commun est l'étude de l'énergie noire à l'aide de supernovæ de type Ia à grand décalage vers le rouge, une part importante du travail de thèse est consacrée à la réduction des données spectrales,
étape nécessaire pour obtenir le spectre physiquement exploitable à partir de données observées. La réduction de l'ensemble des spectres SCP issus du spectrographe à échellettes Keck-ESI a permis d'obtenir des supernovæ de type Ia parmi les plus lointaines jamais observées. Dans l'expérience SNLS, l'identication spectroscopique est essentiellement réalisée avec le spectrographe longue fente FORS1 monté au foyer du VLT UT1. Pour le SNLS, il s'agit de réduire et d'identier une dizaine de spectres par lunaison pendant 5 ans. Dans le cadre de cette thèse, un logiciel d'identication en temps réel de SNIa a été developpé, il permet d'établir le type, le décalage vers le rouge et l'âge du candidat quasi automatiquement. Il évalue aussi la contamination
de la galaxie hôte (dont on peut aussi estimer la morphologie) dans le spectre. Le logiciel a été testé sur un échantillon de spectres analysés en détail.
Par ailleurs, pour certains d'entre eux, on a mesuré la vitesse du CaH&K (3945.12Å) dans la photosphère puis
on a comparé les résultats avec les mêmes mesures réalisées sur un lot de spectres proches. Ce résultat a permis de conrmer l'hypothèse de standardité des SNIa à grand décalage vers le rouge. C'est une hypothèse fondamentale pour mesurer les paramètres cosmologiques avec les supernovæ de type Ia.
décalage vers le rouge ("évolution"). Dans le cadre des collaborations Supernova Cosmology Project (SCP) et SuperNova Legacy Survey (SNLS), dont l'objectif scientique commun est l'étude de l'énergie noire à l'aide de supernovæ de type Ia à grand décalage vers le rouge, une part importante du travail de thèse est consacrée à la réduction des données spectrales,
étape nécessaire pour obtenir le spectre physiquement exploitable à partir de données observées. La réduction de l'ensemble des spectres SCP issus du spectrographe à échellettes Keck-ESI a permis d'obtenir des supernovæ de type Ia parmi les plus lointaines jamais observées. Dans l'expérience SNLS, l'identication spectroscopique est essentiellement réalisée avec le spectrographe longue fente FORS1 monté au foyer du VLT UT1. Pour le SNLS, il s'agit de réduire et d'identier une dizaine de spectres par lunaison pendant 5 ans. Dans le cadre de cette thèse, un logiciel d'identication en temps réel de SNIa a été developpé, il permet d'établir le type, le décalage vers le rouge et l'âge du candidat quasi automatiquement. Il évalue aussi la contamination
de la galaxie hôte (dont on peut aussi estimer la morphologie) dans le spectre. Le logiciel a été testé sur un échantillon de spectres analysés en détail.
Par ailleurs, pour certains d'entre eux, on a mesuré la vitesse du CaH&K (3945.12Å) dans la photosphère puis
on a comparé les résultats avec les mêmes mesures réalisées sur un lot de spectres proches. Ce résultat a permis de conrmer l'hypothèse de standardité des SNIa à grand décalage vers le rouge. C'est une hypothèse fondamentale pour mesurer les paramètres cosmologiques avec les supernovæ de type Ia.
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