Dark Energy with Spectroscopic Observations of the Universe
Résumé
This manuscript summarises my research over the past 12 years in the field of observational cosmology, as well as the work by early career scientists for whose I was the main or the cosupervisor. The main topic of our work is the study of dark energy with spectroscopic galaxy data from the Sloan Digital Sky Survey and the Dark Energy Spectroscopic Instrument. We explored three quite different regimes in terms of redshift ranges and types of data: Lyα forests at high-redshift (2 < z < 3.5), galaxies atmid-redshift (0.6 < z < 1.0) and type-Ia supernovae at low-redshift (0 < z < 0.1). We mostly focused on the statistical properties of these samples, estimating two-point functions and measuring the scale of baryon acoustic oscillations and the effect of redshift-space distortions. We explored new techniques for measuring weak-lensing from Lyα forests and the link between galaxies and the 21cm radio signal. All this research is linked to the challenge of precisely measuring the expansion rate of the Universe and the growth-rate of structures, with the hope of finding deviations from the standard ΛCDM cosmological model based on general relativity.
Ce manuscrit résume mes recherches des 12 dernières années dans le domaine de la cosmologie observationnelle, ainsi que les travaux de jeunes scientifiques en début de carrière dont j'étais le superviseur principal ou le co-superviseur. Le thème principal de nos travaux est l'étude de l'énergie noire à l'aide des données spectroscopiques sur les galaxies du Sloan Digital Sky Survey et du Dark Energy Spectroscopic Instrument. Nous avons exploré trois régimes très différents en termes de plages de redshift et de types de données : Les forêts Lyman-alpha à haut redshift (2 < z < 3,5), les galaxies à moyen redshift (0,6 < z < 1,0) et les supernovae de type Ia à faible redshift (0 < z < 0,1). Nous nous sommes principalement concentrés sur les propriétés statistiques de ces échantillons, en estimant les fonctions à deux points et en mesurant l'échelle des oscillations acoustiques des baryons et l'effet des distorsions de l'espace des redshift. Nous avons exploré de nouvelles techniques pour mesurer le lentillage gravitationnel faible à partir des forêts Lyman-alpha ainsi que le lien entre les galaxies et le signal radio de 21 cm. Toutes ces recherches sont liées au défi de mesurer précisément le taux d'expansion de l'Univers et le taux de croissance des structures, dans l'espoir de trouver des déviations par rapport au modèle cosmologique standard ΛCDM basé sur la relativité générale.
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