Encadrants, contact
Julien Peloton: <peloton@ijclab.in2p3.fr>
Jonathan Biteau: <biteau@in2p3.fr>
Proposition
Un blazar est un noyau actif de galaxie (AGN) dont le jet relativiste est dirigé quasiment le long de la ligne de visée. Ce jet émet de la lumière dans toutes les longueurs d’onde. L’étude précise de ces sources astrophysiques nécessite de connaître leur distance par rapport à l’observateur, mesurée à l’aide de leur décalage vers le rouge cosmologique. La luminosité des jets de blazars est tellement grande que le flux lumineux de la galaxie hôte est généralement masqué par celui du jet, rendant difficile l’analyse spectroscopique de la galaxie. Néanmoins, les blazars sont des sources dont l’émission est variable, avec notamment de grandes fluctuations de leur luminosité. Sur de courtes échelles de temps, le blazar peut avoir un état de flux suffisamment bas pour que la galaxie hôte soit observable, rendant possible l’extraction de la distance via des mesures spectroscopiques. L’objectif du stage est donc de pouvoir réagir voire d’anticiper un état bas de flux de blazar, pour initier un suivi spectroscopique afin d’améliorer notre connaissance sur la distribution spatiale de ces objets.
Ce stage propose d’utiliser les données de blazars collectées par la plateforme Fink depuis 2019 à partir notamment des observations du Zwicky Transient Facility, qui est un précurseur de l’observatoire Vera C. Rubin / LSST. Fink est une plateforme numérique qui collecte et analyse en temps-réel des flux de données massifs provenant des variations lumineuses d’objets astronomiques. Les processus physiques à l’origine de la variabilité sont multiples, et les variations se retrouvent à toutes les échelles, de notre système solaire (e.g. astéroïdes, comètes) à notre galaxie (e.g. étoiles variables, exoplanètes) et au-delà (e.g. supernovae, kilonova, AGN, sursauts gamma).
Dans la première partie du stage, l’étudiant.e utilisera les outils et catalogues disponibles pour distinguer les blazars gamma des autres signaux astrophysiques dans les données Fink. La deuxième partie du stage portera sur la compréhension de la variabilité de ces sources. Il s’agira notamment de développer des techniques pour réagir voire anticiper une baisse de flux, et diffuser l’information en temps-réel vers les astronomes qui observeront la galaxie hôte. L’étudiant.e aura aussi l’opportunité de travailler sur la corrélation avec des données provenant d’autres observatoires, et ainsi révéler la nature multi-messager des phénomènes physiques sous-jacents.
L’étudiant.e aura accès sans restrictions au cloud VirtualData de l’Université Paris-Saclay, aux données du projet Fink (ZTF, Fermi, Swift, …) et pourra contribuer aux travaux du groupe Redshift du Consortium CTA.
Laboratoire
L’étudiant.e effectuera son stage dans l’équipe Astroparticules de haute énergie et au sein du département informatique du Laboratoire de Physique des 2 infinis Irène Joliot-Curie – IJCLab.
Le pôle astrophysique, astroparticules et cosmologie (A2C) compte 60 chercheurs qui étudient diverses facettes de l’Univers, depuis le système solaire jusqu’aux structures à grande échelle et aux phénomènes les plus violents. Les travaux des équipes vont des développements phénoménologiques à la conception, en passant par la construction et l’exploitation de grands observatoires. Le département informatique d’IJCLab compte plus de 50 ingénieurs et techniciens travaillant dans différents domaines de la physique. L’équipe de développement est spécialisée dans le calcul scientifique, tel que le calcul parallèle, l’apprentissage automatique, la manipulation et la visualisation de données volumineuses (big data).
Prérequis
- Master en astronomie/cosmologie/astroparticules, ou niveau équivalent bac+5 en science.
- Maîtrise de systèmes d’exploitation sous Linux, et du langage de programmation Python.
- Attrait pour les outils de calcul scientifique fortement conseillé (statistique, traitement du signal, science des données, formalisme mathématique associé).