CE31 - Physique subatomique et astrophysique

Amas et superamas de l’Univers local: L’effet Sunyaev-Zeldovich dans tous ses états – LOCALIZATION

Résumé de soumission

Les amas de galaxies permettent de tester le modèle cosmologique en s’appuyant sur des évaluations statistiques de leurs propriétés, comparant observations et simulations. Pour s’affranchir des limites de l’approche statistique, une reproduction de l’Univers est nécessaire. Les simulations contraintes permettent désormais de construire des clones de la Structure à Grande Echelle (LSS) de l’Univers local dans 600 Mpc de diamètre, valide jusqu’à l’échelle des amas. LOCALIZATION produira et utilisera des clones simulés des amas et superamas locaux pour comprendre la formation de ces structures cosmiques. Nous étudierons leurs propriétés physiques et dynamiques via les flots cosmiques, les rayons-X, le signal Sunyaev-Zeldovich. Nous déduirons les empreintes de la LSS locale sur le fond diffus aux grandes échelles. A l’ère des évaluations statistiques, LOCALIZATION constitue le point de départ vers une cosmologie de l’exactitude basée sur la compréhension détaillée de la croissance des structures.
En effet, bien que le modèle ?CDM soit un grand succès, l'avènement de la cosmologie de précision a révélé des divergences encore inexpliquées entre les prédictions théoriques et les observations. Parmi celles-ci, la différence entre l'amplitude du spectre de puissance de la matière mesurée avec le CMB et les amas de galaxies, i.e. la tension s8, ainsi que les anomalies à grande échelle du CMB. En revisitant ces deux questions cosmologiques débattues, LOCALIZATION cherche, pour la première fois, une solution commune à ces deux problèmes. Pour relever ce défi, une analyse complète des amas de galaxies locaux et de la LSS, ainsi que de leur impact sur le CMB, sera réalisée sur la base de clones hydrodynamiques numériques de l'Univers local jusqu'à z<0,07. Une comparaison non biaisée entre les données d'observation de Planck et les clones numériques d'amas locaux, de superamas et de LSS complets sera effectuée.
Grâce aux clones d'amas de LOCALIZATION, nous déduirons pour la première fois la relation exacte entre les masses des amas et leurs propriétés observées. Nous aborderons les anomalies du CMB dans les données Planck en nous concentrant sur les sources du signal CMB qui contribuent aux plus grandes échelles angulaires. En outre, grâce à des simulations contraintes de pointe, nous réaliserons la première estimation exhaustive de la contribution de toutes les anisotropies secondaires possibles du CMB aux grandes échelles angulaires.
Avec LOCALIZATION, nous répondrons ainsi aux questions suivantes : La tension s8 peut-elle être résolue ou réduite avec une relation d'échelle exactement et fidèlement calibrée grâce aux clones d'amas locaux issus des simulations LOCALIZATION ? et Quelle part des anomalies du CMB aux bas multipôles peut être expliquée par l'environnement extragalactique local entièrement reproduit par le clone de l’Univers local construit dans LOCALIZATION ?

Coordination du projet

Nabila Aghanim (Universite Paris-Saclay (Institut d'astrophysique spatiale))

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

LMU Ludwig-Maximilians-University / Faculty of Physics
UPSaclay (IAS) Universite Paris-Saclay (Institut d'astrophysique spatiale)

Aide de l'ANR 645 394 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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