Recherche de matière noire galactique par détection de microlentilles gravitationnelles en photométrie différentielle

Laurent Le Guillou (1)

1 DPhP - Département de Physique des Particules (ex SPP)

Many experimental results lead to the conclusion that a large amount of galactic matter is dark. If this matter is in the form of compact objects, they could be detected by gravitational microlensing. Eros has already excluded that compact objects between 10^(-7) and 10 solar mass are important constituents of the halo. The present work deals with the analysis of Eros data towards the SMC. I use difference image analysis to improve the sensitivity. After recalling the motivation of this search, I describe the analysis method and the whole reduction processus. The small number of detected microlensing candidates confirms the preceding results towards the Magellanic Clouds. Dark matter under the form of cold clouds of gaz has also been searched with the same data set. If they contain dust, such clouds would be opaque and may be detected by the occultation of background stars. The very small number of detected occultations leads to the conclusion that such clouds cannot represent a significant part of the halo.

De nombreuses indications observationnelles conduisent à penser que l'essentiel de la matière galactique est répartie dans un halo de matière sombre, représentant 5 à 10 fois la composante visible de la galaxie. Si le halo est sous forme d'objets compacts, ils peuvent être détectés par effet de microlentille gravitationnelle. L'expérience Eros a déjà fortement contraint la contribution de tels objets, excluant que des objets compris entre 10^(-7) et 10 masses solaires puissent constituer l'essentiel du halo. Le travail présenté dans cette thèse décrit l'analyse des données d'Eros vers le SMC. Afin d'améliorer la sensibilité, l'analyse utilise la photométrie différentielle. Après avoir rappelé les motivations de cette recherche, la méthode de traitement des images est présentée, ainsi que l'ensemble de la chaîne de réduction construite pour cette analyse. Le faible nombre de candidats détectés conforte les conclusions des analyses précédentes vers les Nuages de Magellan. Une recherche de matière noire galactique sous forme de nuages de gaz froids a aussi été menée à partir des mêmes données : s'ils contiennent de la poussière, de tels nuages manifesteraient leur présence en éclipsant les étoiles en arrière-plan. Le très faible nombre d'éclipses détectées permet d'exclure que le halo soit constitué de tels nuages.

Mots clés: cosmologie; matière noire; galaxies; microlentilles gravitationnelles

Domaines: Astrophysique [astro-ph]; Cosmologie et astrophysique extra-galactique [astro-ph.CO]

Laurent Le Guillou. Recherche de matière noire galactique par détection de microlentilles gravitationnelles en photométrie différentielle. Astrophysique [astro-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00003907⟩