Thèse proposée par (PhD thesis proposed by) Francis BERNARDEAU

L'évolution des grandes structures de l'univers, et leurs propriétés statistiques, est un outil privilégié d'étude et d'exploration des modèles cosmologiques qui permet de donner des contraintes nouvelles aussi bien sur la géométrie globale de l'univers et de son contenu en matière et en énergie. L'importance de ces observations a été renforcée ces dernières années avec la mise en évidence d'une accélération récente de l'expansion de l'Univers, découverte qui fut récompensée par le prix Nobel de physique 2011. Celle-ci trahit en effet l'existence d'une "énergie noire" dont nous ignorons les propriétés et la nature même - nouveau fluide, effet d'une modification de la gravité aux grandes échelles, etc. - mais qui agit sur la structuration de l'univers à grande échelle.

L'objet de ce travail de thèse portera sur l'élaboration de méthodes permettant de tester efficacement l'existence d'une énergie noire ou de modifications de gravité à partir des propriétés de grandes structures de l'univers. Pour ce faire on s'attachera à explorer des propriétés statistiques originales, au delà de la mesure des spectres de puissance, telles que la distribution de probabilité de densité ou le profil moyen en s'appuyant sur des méthodes de calculs élaborées dans le cadre d'une cosmologie standard. On cherchera plus particulièrement à identifier les propriétés spécifiques de l'énergie noire auxquelles ces résultats de théorie des perturbations sont les plus sensibles.

Ce travail est essentiellement analytique ; nous pourrons toutefois être amenés à recourir à des résultats de simulations numériques pour valider nos résultats.

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