Anistropies du fond Diffus Cosmologique aux Deuxième Ordre – CMBSecond

L'objectif de ce projet est d'étudier les perturbations cosmologiques et les anisotropies dans le rayonnement cosmique diffus au deuxième ordre dans les perturbations. En particulier, l'objectif final est de mettre au point un code numérique pour résoudre l'évolution au deuxième ordre des équations de Boltzmann des fluides cosmiques. Cela nous permettra de prédire la fonction de corrélation à trois points intrinsèque générés par les processus non linéaires à la recombinaison et pendant la diffusion des photons du rayonnement diffus, dans l'univers tardif. L'impact du projet proposé et l'utilité du code que nous voulons développer s'appuis sur un fait important. Il y a un nouvel outil, très puissant, pour tester les perturbations cosmologiques, qui est actuellement en cours de développement depuis une décennie. Il s'agit de la «non-Gaussianité", c'est-à-dire de l'étude de traces non-Gaussiennes dans les fonctions de corrélations des perturbations cosmologiques. Jusqu'à présent, nous avons étudié les spectres de puissance des fluctuations. Cependant, tout départ d'une distribution parfaitement Gaussienne, est une mine d’information que nous devons exploiter. Au cours de la prochaine décennie, la non-Gaussianité jouera un rôle majeur pour dévoiler deux aspects importants de la cosmologie et l'astrophysique: la physique fondamentale de l'Univers primordial qui a généré le fluctuations cosmologiques, et la croissance des structures dans l’Univers plus tardif. En effet, la non-Gaussianité est sensible à l'interaction entre les champs actifs au début de l'Univers et contient donc des informations essentielles sur la physique fondamentale de ces premiers instants. En un sens, les non-Gaussianités doivent être comparées à des processus de diffusion dans un accélérateur de particules, bien que ce que l'on observe soit des amplitudes de diffusion dans le ciel. Des fluctuations Gaussiennes deviennent non-Gaussiennes en presence de processus non linéaire. Ainsi, la non-Gaussianité est sensible à l'évolution des structures et à la nature intrinsèquement non-linéaire de la relativité générale dans l'Univers plus tardif. Les non-Gaussianités généré par ces processus sont extrêmement petites, au niveau des perturbations du deuxième ordre. Toutefois, les observations, en particulier celles du satellite Planck, atteindront une sensibilité telle d’être capable de voir ce genre de signal. Notre projet porte donc sur la question de prédire ce qui doit être mesuré sans ambiguïté par Planck en l'absence de non-Gaussianités primordiales. Ainsi, il sera essentiel en deux aspects: tester the non-linéarités de la physique en acte au moment de la recombinaison jusqu'à aujourd'hui, et permettre de distinguer le signal primordial de celui généré dans l’Univers tardif.