Optimization of a 4th generation CMB space mission

Optimisation d’une mission spatiale CMB de 4eme génération

Ranajoy Banerji (1)

1 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie

The Cosmic Microwave Background radiation is a rich and clean source of Cosmological information. Study of the CMB over the past few decades has led to the establishment of a “Standard Model” for Cosmology and constrained many of its principal parameters. It hasalso transformed the field into a highly data-driven domain.Currently, Inflation is the leading paradigm describing the earliest moments of our Universe. It predicts the generation of primordial matter density fluctuations and gravitational waves. The CMB polarisation carries the signature of these gravitational waves in the form of primordial “B-modes”. A future generation of CMB polarisation space mission is well suited to observe this signature of Inflation.This thesis focuses on optimising a future CMB space mission that will observe the B-modesignal for reaching a sensitivity of r = 0.001. Specifically, I study the optimisation of the scanning strategy and the impact of systematics on the quality of polarisation measurement

Le rayonnement du Fond Diffus Cosmologique est une source riche et propre d’informations cosmologiques. L’étude du CMB au cours des dernières décennies a conduit à la mise en place d’un modèle standard pour la cosmologie et a permis de mesurer précisément ses principaux paramètres. Il a également transformé le domaine, en le basant davantage sur les données observationnelles et les approches numériques et statistiques.A l’heure actuelle, l’inflation est le principal paradigme décrivant les premiers moments de notre Univers. Elle prédit la génération de fluctuations de la densité de matière primordiale et des ondes gravitationnelles. Le signal de polarisation du CMB porte la signature de ces ondes gravitationnelles sous la forme de modes-B primordiaux. Une future génération de missions spatiale d’observation de la polarisation du CMB est bien adaptée à l’observation de cette signature de l’inflation.Cette thèse se concentre sur l’optimisation d’une future mission spatiale CMB qui observera le signal en modes-B pour atteindre une sensibilité de r = 0,001. Plus précisément, j’étudie la stratégie d’observation et l’impact des effets systématiques sur la qualité de la mesure de polarisation

Mots clés: Cosmology; Cosmic Microwave Background; Inflation; Space Mission CMB; Observation; Map-making; Data Analysis; Systematics; Bandpass mismatch; Beam mismatch

Mots clés: Cosmologie; Fond Diffus Cosmologique; Inflation; Mission spatiale CMB; Observation; Création de carte; Analyse des données; Systématique; Incompatibilité passe-bande; Incompatibilité de faisceau

Domaines: Physique [physics]

Ranajoy Banerji. Optimization of a 4th generation CMB space mission. Physics [physics]. Université Sorbonne Paris Cité, 2017. English. ⟨NNT : 2017USPCC199⟩. ⟨tel-02019119v2⟩