Le contexte : Le satellite Gaia scanne sans relâche la voûte céleste et mesure en particulier les galaxies de l’Univers proche ainsi que les quasars distants jusqu’à la magnitude limite du satellite (G=20.7). Parmi ceux-ci, un certain nombre subissent un effet de lentille gravitationnelle lorsqu’un objet massif (galaxie massive, amas de galaxies) se trouve sur la ligne de visée entre le quasar et le satellite produisant plusieurs images du quasar d’arrière-plan. 

 Le groupe « Extended Objects » du consortium Gaia DPAC a développé une chaine de traitement spécifique des lentilles gravitationnelles (GravLens) afin de mesurer les composantes faibles qui ne sont pas publiées dans le catalogue et produire une astrométrie/photométrie qui est indispensable pour la modélisation du phénomène. Cette chaine analyse les mesures individuelles du satellite autour de quasars ou de lentilles connues et les groupe en utilisant un algorithme de « clustering » (DBSCAN) pour déduire les positions et magnitudes précises des images individuelles des lentilles. Les mesures des 4 images du quasar sont datées et apparaissent souvent décalées d’une date à une autre. Nous proposons d’étudier l’amélioration apportée à l‘astrométrie produite par GravLens en implémentant un algorithme de re-centrage (de type moindres-carrés) des groupes d’observations en fonction de leur date. 

Le stage consistera  :

- à développer et tester l’algorithme de recentrage des points de mesure Gaia en fonction de leur date d’observation en vue d’une implémentation dans la chaine GravLens qui entrera en opérations fin 2022 au CNES. 

- Se familiariser avec le concept de lentille gravitationnelle (strong lensing)

- Se familiariser avec les données d’observations Gaia

- Développer un code d’astrométrie/photométrie relative basée sur la méthode de moindres-carrés pour le recentrage des diverses observations et test sur des simulations d’observation.

- Qualification de l’amélioration apportée à l’astrométrie de lentilles connues (entre le code et les résultats de DBSCAN) et quantification de l’impact sur la modélisation (usage du logiciel Lenstronomy)