Published September 27, 2007 | Version v1
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Study of the diverse components of the polarized sky in preparation to the Cosmic Microwave Background with the Planck satellite

Description

This thesis is dedicated to the measurement of the Cosmic Microwave Background (CMB) anisotropies and to the characterization of its Galactic foregrounds. This work has been done in the framework of the Planck satellite data analysis preparation. First, a general introduction to cosmology and to CMB is presented. An overview of the current cosmological measurements is given and the Archeops, WMAP and Planck experiments are introduced. Part two is devoted to the effect of a primordial magnetic field on CMB polarization. We derive the angular power spectra of this effect and give a superior limit on the nowadays intensity of this field using the WMAP data. In a third part, we present the analysis we have performed using the Archeops data. First, we show the Gaussian nature of the temperature data measured at 143 GHz, constraining the nonlinear coupling factor and systematic residuals and then, using the polarized data from the 353 GHz channel, we show the first measurement of the polarized diffuse emission of dust at large angular scales. In a fourth part, we present an original component separation method allowing to extract the various physical contributions from multi-frequency observations, in both temperature and polarization. Performances of the method are intensively tested using Planck sky simulations. Finally, we focus on the modelization of the polarized Galactic emissions of synchrotron and dust and we compare our simulations of these emissions to the Archeops and WMAP polarized data. (author)

Abstract (French)

Cette these est dediee a la mesure des anisotropies du Fond Diffus Cosmologique (CMB) ainsi qu'a la caracterisation des emissions d'avant-plan. Les travaux que nous avons entrepris s'inscrivent dans le cadre de la preparation a l'analyse et a l'exploitation des donnees du satellite Planck. L'expose debute par une introduction a la cosmologie et au CMB. Un etat des lieux des mesures cosmologiques est dresse et les experiences Archeops, Wmap et Planck sont presentees. Une deuxieme partie est consacree a l'effet d'un champ magnetique primordial sur la polarisation du CMB. Nous y derivons les spectres de puissance angulaire de cet effet et nous donnons une limite superieure sur l'intensite actuelle de ce champ a l'aide des donnees de Wmap. Dans une troisieme partie, nous presentons les analyses effectuees a partir des mesures de l'experience Archeops. D'une part, nous montrons le caractere gaussien des donnees en temperature a 143 GHz, contraignant ainsi le parametre de couplage non lineaire et les residus systematiques et d'autre part, a l'aide des donnees a 353 GHz, nous montrons la premiere mesure de l'emission diffuse polarisee de la poussiere galactique a grande echelle. Une quatrieme partie presente une methode de separation de composantes permettant d'extraire les differentes contributions physiques a partir d'observations multifrequences, en temperature et en polarisation. Nous caracterisons ses performances sur des simulations du ciel vu par Planck. Enfin, dans une derniere partie, nous nous attachons a modeliser les emissions galactiques polarisees du synchrotron et de la poussiere et nous comparons ces emissions simulees aux donnees des experiences Archeops et Wmap. (auteur)

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Original title (French)
Etude des differentes composantes de la polarisation du ciel en vue de l'observation du Fond Diffus Cosmologique avec le satellite Planck

Publishing Information

Imprint Pagination
197 p.
Report number
FRNC-TH--11814

Optional Information

Notes
197 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses
Secondary number(s)
LPSC--07-115