STAGE Modélisation des galaxies primordiales à l’aube du JWST

Date de mise à jour de l’offre

Centre National de la Recherche Scientifique - Institut d'Astrophysique de Paris :

Unité Mixte de Recherche CNRS - Sorbonne Université

Description de la mission

Les premières étoiles se sont illuminées dans les premiers fragments de galaxies quelques centaines de millions d’années après le Big Bang, inondant l’Univers de lumière et produisant sa dernière transition de phase, la Réionisation Cosmique. Après des décennies de spéculations sur les galaxies primordiales, le lancement en 2021 du télescope spatial James Webb (JWST, https://www.jwst.nasa.gov/) permettra enfin d’observer ces galaxies très éloignées. À ce jour, les seuls indices sur leurs propriétés proviennent d’études de galaxies voisines dont les caractéristiques se rapprochent de celles des galaxies primordiales. Ces galaxies voisines extrêmement pauvres en métaux présentent une émission nébulaire étonnamment forte à haute ionisation, indiquant des champs de rayonnement très dur, qui ne peuvent être entièrement pris en compte par aucun modèle existant. Ces champs de rayonnement sont-ils produits par des étoiles binaires massives sous-métalliques semblables à celles pouvant conduire aux ondes gravitationnelles ? Ou plutôt par l’accrétion de matière sur des trous noirs ? Ou encore par des chocs radiatifs générés par une abondance de supernovæ ou par la fusion de fragments sub-galactiques ?
L’origine des champs de rayonnement très dur des galaxies primordiales est liée à de plus larges questions : quels processus physiques ont dominé la formation des premières étoiles, trous noirs et galaxies ? Par quel enchaînement de processus physiques l’Univers est-il sorti des âges sombres ? Ces questions sont au cœur des préoccupations alors que le JWST, télescope spatial hors norme (le plus cher de l’histoire : ~10 milliards USD), sera bientôt lancé après 25 ans de développement.
Notre groupe est idéalement positionné pour répondre à ces questions, grâce à : d’une part, sa grande expertise dans le développement de modèles utilisés par l’ensemble de la communauté pour décrire l’émission des étoiles, du gaz, de la poussière et des noyaux actifs dans les galaxies proches et lointaines ; et d’autre part : son accès privilégié aux données des premières observations de galaxies primordiales qui seront effectuées par le JWST.
L’objectif du stage, qui pourra déboucher sur une thèse, sera d’explorer, au moyen de nouveaux modèles incorporant l’émission d’étoiles binaires massives, les signatures de ces étoiles dans le rayonnement ultraviolet ionisant de populations stellaires très peu métalliques et dans les raies d’émission ultraviolettes et optiques accessibles au JWST.

Profil recherché

Modélisation

Niveau de qualification requis

Bac + 4/5 et +
  • Employeur
    Centre National de la Recherche Scientifique - 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
    98 bis Boulevard Arago
    Institut d'Astrophysique de Paris
    75014 PARIS 14E ARRONDISSEMENT
  • Accès et transports
    Denfert-Rochereau