Searching for Primordial Gravitational Waves in the B-mode Polarization of the CMB - Archive ouverte HAL
Habilitation À Diriger Des Recherches Year : 2023

Searching for Primordial Gravitational Waves in the B-mode Polarization of the CMB

Abstract

Le fond diffus cosmologique (CMB) est la plus ancienne lumière détectable, qui porte en elle de précieuses informations sur les premiers instants de l’Univers. Dans notre modèle standard, les principales anisotropies du CMB sont dues aux perturbations -quantiques?- primordiales ayant évolué dans le plasma qui emplissait notre Univers, entre gravitation et pression de photon. Ces anisotropies restent la sonde la plus précise du contenu et de la géométrie de notre Univers, en particulier grâce aux mesures du satellite Planck. Certains scenarios prédisent aussi dans l’univers primordial l’existence de perturbations dans la courbure de l’espace temps, qui se propagent sous la forme d’ondes gravitationnelles. Au moment de l’émission du CMB, ces ondes vont laisser des traces dans la polarisation de la lumière, appelées modes B. L’amplitude de ce signal est inconnue et sa mesure est l’un des buts principaux de la communauté. Alors que ma thèse portait sur les données du satellite Planck et l’étude de la non-Gaussianité du CMB, ce manuscrit rapporte mes travaux de recherche de ces modes B. Il débute par un chapitre d'introduction sur la cosmologie puis un sur les observations du CMB. J’expose ensuite le traitement des données brutes de l’expérience SPIDER afin de créer des cartes du CMB polarisé. Dans le chapitre suivant, je développe la suite de l’analyse, allant des spectres de puissance des cartes à la mesure de l’amplitude des modes B, au sein de la collaboration BICEP/Keck. Nous avons mis les contraintes les plus fortes à l’époque sur ce signal dont la détection nous échappe encore. Dans le dernier chapitre, je décris mes travaux de prospective pour la collaboration CMB-S4, future mise en commun de tous les efforts de détection depuis le sol. Notre but est de faire vingt fois mieux qu’aujourd’hui et nous montrons ici comment nous nous sommes basés sur les données actuelles pour prévoir nos futures mesures et conceptualiser l’instrument.
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tel-04249373 , version 1 (19-10-2023)

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  • HAL Id : tel-04249373 , version 1

Cite

Benjamin Racine. Searching for Primordial Gravitational Waves in the B-mode Polarization of the CMB. Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO]. Aix-Marseile Université, 2023. ⟨tel-04249373⟩
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