Natalia Porqueres, astrophysicienne au département d’astrophysique de l’Irfu vient de recevoir la bourse européenne « ERC Starting » pour son projet OCAPi, une technique d’analyse innovante qui pourrait révolutionner notre compréhension de l’Univers sombre capable de détecter des écarts par rapport au modèle cosmologique standard reposant sur la théorie générale d’Einstein.
À ce jour, la formation des structures cosmiques et la nature de l’énergie noire et de la matière noire, deux composantes essentielles du modèle cosmologique standard, ne sont pas comprises. Natalia développe de nouvelles techniques d’analyse de données pour extraire les informations des observations cosmologiques de la mission Euclid (observatoire spatial lancé en juillet 2023 pour une durée de 6 ans) dont le but principal est de comprendre le « secteur sombre » de l’univers.
Cependant, pour exploiter pleinement le potentiel de ces ensembles de données, il faudra recourir à des techniques d’analyse très précises.
Le projet OCAPi développera des méthodes de pointe pour exploiter de manière optimale les données de lentille gravitationnelle faible des milliards de galaxies du relevé du télescope spatial Euclid. Cette technique novatrice exécute des simulations gravitationnelles dans un cadre statistique et les compare aux cartes de lentille gravitationnelle observées pixel par pixel.
« Contrairement aux analyses standard, qui compressent les données et entraînent inévitablement une perte d’informations, OCAPi analysera les cartes de lentille pixel par pixel, sans aucune compression des données. Cela garantit que nous capturons toutes les informations contenues dans les données, ce qui maximise la précision et renforce notre capacité à distinguer les signaux cosmologiques des effets systématiques » précise Natalia
En capturant toutes les informations contenues dans les données, cette méthode fournit les contraintes les plus précises possibles sur les paramètres cosmologiques. La validation du concept a démontré que l’analyse au niveau des pixels réduit les erreurs marginales sur les paramètres cosmologiques jusqu’à un facteur 5 par rapport aux techniques standard.
Cette approche fournit également des cartes probabilistes de la distribution de la matière à différents moments cosmiques, rendant la matière noire visible et ouvrant une nouvelle voie pour tester la physique à l’aide des structures à grande échelle de l’Univers.
En maximisant le rendement scientifique de l’un des ensembles de données les plus puissants dont disposera la cosmologie pendant des décennies, OCAPi fera progresser notre compréhension de l’énergie noire et fournira un jumeau numérique de l’Univers pour étudier la formation et l’évolution des structures cosmiques.
Contact : PORQUERES I ROSA Natalia
