STAGE Modélisation des galaxies primitives à l’ère du JWST

Date de mise à jour de l’offre

CNRS - Institut d'Astrophysique de Paris :

Unité Mixte de Recherche 7095 CNRS-Sorbonne Université

Description de la mission

Le télescope spatial James Webb (JWST, https://www.jwst.nasa.gov/) est le plus puissant télescope spatial jamais construit. Lancé en octobre 2021, il modifiera profondément notre vision de l’Univers. S’il explorera toutes les époques cosmiques, l’un de ses principaux objectifs sera de dévoiler les premières étoiles et galaxies qui se sont formées dans l’obscurité de l’Univers primitif et ont conduit à sa réionisation.
L’exploitation du JWST requiert des modèles pour interpréter la lumière des galaxies primitives en termes de paramètres physiques décrivant l’origine de cette lumière (étoiles massives, accrétion sur un trou noir, etc.). Le développement pré-JWST de tels modèles est guidé par l’observation de galaxies détectables aujourd’hui aux propriétés proches de celles attendues de galaxies primitives : très pauvres en métaux et à formation active d’étoiles. Or les galaxies de ce type présentent des champs de rayonnement étonnamment durs, qui ne peuvent être reproduits par les modèles standards. Une hypothèse répandue est que ces champs de rayonnement sont issus d’étoiles super-massives dans des systèmes binaires.
Notre groupe est aux premières loges pour répondre à cette problématique. Nous avons développé une solide expertise de modélisation de l’émission des galaxies et simulé l’extraction des propriétés physiques de galaxies lointaines à partir d’observations du JWST. Par ailleurs, S. Charlot est membre de l’équipe scientifique de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) qui aura accès à de grands échantillons de spectres de galaxies primitives recueillis par l’instrument NIRSpec du JWST.
L’objectif du stage, qui pourra déboucher sur une thèse, est d’ouvrir une nouvelle brèche dans la modélisation de l’émission des galaxies primitives en explorant les signatures spectrales d’une nouvelle prescription pour l’émission d’étoiles binaires massives. Il s’agira d’utiliser des codes numériques existants pour calculer l’évolution spectrale des étoiles et du gaz interstellaire dans de jeunes galaxies, puis de reporter ces résultats dans des diagrammes de diagnostiques spectraux (définis par un ensemble de raies d’émission d’éléments dans divers états d’ionisation), où ils pourront être comparés à des modèles plus anciens et des observations d’analogues de galaxies primitives. Les résultats de ce stage ouvriront la voie à l’exploitation des futures données du JWST avec ces modèles, pour comprendre les processus physiques ayant conduit à la réionisation de l’Univers.

Profil recherché

Modélisation

Niveau de qualification requis

Bac + 4/5 et +
  • Employeur
    CNRS - Institut d'Astrophysique de Paris
  • Secteur d’activité de la structure
    Enseignement - Formation - Recherche
  • Effectif de la structure
    De 51 à 250 salariés
  • Site internet de la structure
    http://www.iap.fr
  • Type de stage ou contrat
    Stage pour lycéens et étudiants en formation initiale
  • Date prévisionnelle de démarrage
  • Durée du stage ou contrat
    Plus de 4 mois et jusqu'à 6 mois
  • Le stage est-il rémunéré ?
    Oui
  • Niveau de qualification requis

    Bac + 4/5 et +
  • Lieu du stage
    CNRS - IAP
    98 bis Boulevard Arago 75014
    75014 PARIS 14E ARRONDISSEMENT
  • Accès et transports
    RER, métro Denfert-Rochereau