Measuring gravitational lensing of the cosmic microwave background by large-scale structure

• Main Author: van Engelen, Alexander
• Other Authors: Gilbert Holder (Supervisor1)
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: McGill University 2013
• Subjects: Physics - Astronomy and Astrophysics; Le Fond; Noire; South Pole; South pole
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=116970

Lensing of the cosmic microwave background (CMB) is a rapidly-emergingcosmological probe. After describing background theory, we presentanalysis techniques developed for the measurement of lensing using CMB datafrom the South Pole Telescope. We characterize several sources of biasand systematic effects in the measurement. After presenting thereconstructed power spectrum of the CMB lensing potential from SPT data,we perform a cosmological analysis. We obtain improved constraints onseveral cosmological parameters compared to those obtained from onlyprimary CMB data, including the dark energy equation of state, thematter fluctuation amplitude today, and the spatial curvature. We thendescribe analytic techniques for computing biases in the lensingreconstruction. Finally, we discuss a related topic, the effects on theCMB from a particular type of primordial isocurvature fluctuation modethat could be large today. L'effet de lentille gravitationnelle dans le fond de radiation cosmologique (CMB) représente une méthode d'étude cosmologique en rapide émergence. Après avoir décrit le cadre théorique, nous présentons des techniques d'analyse permettant la détection de l'effet de lentille gravitationnelle dans les données du South Pole Telescope (SPT). Nous caractérisons plusieurs sources de biais et d'erreurs systématiques intervenant dans la reconstruction de l'effet de lentille. Nous présentons ensuite le spectre de puissance de l'effet de lentille gravitationnelle obtenu à partir de cartes du CMB mesurées par le télescope SPT et poursuivons avec une analyse cosmologique de celui-ci. Nous obtenons sur plusieurs paramètres cosmologiques des contraintes plus fortes que celles obtenues à l'aide du CMB sans effet de lentille gravitationnelle. Parmi ces paramètres se trouvent l'équation d'état de l'énergie noire, l'amplitude des fluctuations de densité de matière ainsi que la courbure de l'espace-temps. Par la suite, nous décrivons les techniques mises au point pour calculer le biais dans le reconstruction de l'effet de lentille gravitationnelle. Pour terminer, nous présentons un sujet connexe, les effets sur le CMB d'un mode particulier de fluctuation isocourbure primordiale qui pourrait être important aujourd'hui.