ANO4-GAIA

Tâches de service GAIA :

1. Validation des paramètres stellaires obtenus avec Gaia

Validation des paramètres stellaires obtenus à partir des données photométriques et des données spectroscopiques obtenues par Gaia. La cohérence des résultats provenant de chaque instrument doit être étudiée et évaluée pour préparer les publications intermédiaires et la publication finale. Ces évaluations font partie de la documentation. En parallèle des ces validations internes, la validation doit également s’effectuer par confrontation des résultats Gaia à des données externes de qualité (AMBRE, GES, RAVE ...) afin d’estimer les effets systématiques et de quantifier au mieux les incertitudes publiées. Ceci concerne plus particulièrement la validation des paramètres stellaires issues des données spectroscopiques dont le laboratoire Lagrange de l’OCA a la responsabilité.

2. Validation pour les objets du système solaire observés avec Gaia

Dans le cadre des observations des objets du système solaire le Laboratoire Lagrange de l’OCA est impliqué dans la validation des résultats astrométriques et physiques (spectro-photométrie) sur les objets du système solaire, en grande majorité des astéroïdes de la ceinture principale. Concernant l’astrométrie, il est nécessaire d'adapter et optimiser des outils de calcul d'orbite de grands précision, basées sur de modelés dynamiques complexes. La détermination des orbites permet d’extraire les propriétés statistiques des données, d'identifier les anomalies d’intérêt scientifique, et d’optimiser le traitement de données si nécessaire. Un lien avec les mesures astrométriques précises obtenues depuis le sol (telle que celles dérivés pendant les occultations stellaires) peut être aussi exploité. Dans le cas de la photométrie, une comparaison des mesures avec les propriétés statistiques attendues et  à des données externes de qualité est nécessaire. En liaison avec ces activité de validation et de valorisation des résultats Gaia, le laboratoire Lagrange de l’OCA développe une interface d’accès aux grandes bases de données concernant les petites planètes, orientées sur les propriétés physiques et souhaite y inclure les données Gaia.

3. Validation des alertes pour les objets du système solaire non identifiés

Pendant son observation du ciel, Gaia observe aussi des astéroïdes inconnus,  ou qui ont une orbite imprécise qui ne permet pas une identification certaine. Ces petits corps font l'objet d'un traitement spécifique, qui produit des "alertes" destiné à un suivi au sol. Touts les jours, les résultats de ce traitement sont publiés sur une interface web (http://gaiafunsso.imcce.fr/) pour les observateurs. Un besoin fréquent de monitorage du fonctionnement de la chaîne qui produit les alertes, de vérification des données des alertes et des observations effectués au sol est présent. Aussi il est nécessaire optimiser les performances de l'interface et, d'une façon plus ponctuelle, de participer à des campagnes de suivi avec des instruments au sol.

Contact local : F. Mignard (françCette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.) - P. Tanga (Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.)

Contact national : D. Katz (Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.)

 

ANO4-EUCLID

Tâches de service EUCLID :

L’Observatoire de la Côte d’Azur à travers le laboratoire Lagrange est partie prenante du Consortium Euclid, en charge de la responsabilité scientifique de la mission, de la production des données et des instruments scientifiques. Celui-ci comprend 14 pays européens, le Canada, et une contribution de la NASA et de plusieurs laboratoires américains. Le laboratoire contribue activement à la préparation scientifique de la mission.

L’Observatoire de la Côte d’Azur est fortement engagé dans le Segment Sol Scientifique au niveau de l’Organisation Unit Level3. Il y assure la co-responsabilité du Work-Package dédié à l’implémentation des codes dédiés à l’exploitation scientifique des amas de galaxies. Il est également très actif au niveau de l’Organisation Unit SIM (simulations) avec des responsabilités au niveau du catalogue d’étoiles. Finalement, il a la co-responsabilité du Solar System Science Working Group, dédié à l’extraction et l’exploitation scientifique d’Euclid pour les petits corps du système solaire.

Les besoins en Service d’Observations de l’OCA sont reliés à ces engagements et s’articulent suivant cinq tâches de services.

   1. Tests et validation des catalogues de galaxies issus des simulations numériques

Ces catalogues sont utilisés pour développer, tester et valider les algorithmes dans le cadre de l’OU-LE3 du Segment Sol Scientifique (en particulier tous les algorithmes de détection et caractérisation des amas de galaxies) et pour évaluer les performances dans le cadre des Science Performance Verification. Les catalogues de galaxies sont construits à partir de catalogues de halos issus de simulations N-corps dans lesquels les galaxies sont introduites en peuplant ces halos à partir d’un modèle, ou en suivant des prescriptions semi-analytiques. La première génération de catalogues est basée sur les simulations Millenium. Les simulations Flagship du consortium Euclid (la première fournie en 2017, la deuxième attendue en 2020) permetent une approche « Full Sky » avec 2 trillion de particules qui donne accès à une nouvelle génération de catalogues. Il est essentiel que les propriétés des galaxies dans les catalogues simulés utilisés soient réalistes, sous peine de conduire à une estimation biaisée des performances des algorithmes et des contraintes cosmologiques résultantes. Pour cela, cette tâche essentielle propose de tester et vérifier la représentativité des propriétés des galaxies au sein de ces simulations, en particulier dans les environnements denses (fonctions de luminosité, profils en densité et en vitesse, couleurs des galaxies au sein des groupes et amas). Ceci sera particulièrement important dans le cadre du SPV3 auquel participera la sonde « amas de galaxies ».

   2. Développement, réalisation et livraison d’algorithmes dans le cadre de l’Organisation Unit LE3, visant à la réalisation des catalogues d’amas de galaxies à partir des relevés Euclid et à leur exploitation.

L’Observatoire de la Côte d’Azur est particulièrement engagé dans la phase de détection, la détermination de la fonction de sélection, ainsi que de la richesse en tant qu’observable de la masse des amas. Il est en particulier responsable (ou co-responsable) de la livraison des logiciels correspondants. Le besoin en tâche de service concerne leur développement, test, validation puis leur intégration dans le Segment Sol (OU et SDC-France).

  1. Réalisation et Validation du catalogue Euclid d’amas de galaxies

La première tâche proposée consiste à mettre en place la méthodologie pour réaliser un catalogue d’amas fusionné et homogénéisé à partir des résultats des algorithmes de détection, et de la mettre en œuvre dans un premier temps sur les résultats des simulations. Cette tâche est actuellement en plein développement au niveau du Segment Sol.

A plus long terme, après le lancement et l’obtention des premières données, il sera nécessaire d’appliquer cette méthodologie pour réaliser le catalogue d’amas et de le valider à partir d’une association multi-longueur d’ondes entre les amas Euclid et les sources des catalogues issus des grands projets dans les domaines radio, sub-mm, X…(Planck, e-Rosita, LOFAR, SKA, …).. Dans ce cadre, une tâche de service à plus long terme consiste à développer des outils permettant un tel croisement de données.

4. Préparation du suivi spectroscopique des amas détéctés par Euclid

Le laboratoire est fortement impliqué dans la stratégie mise en place pour la confirmation spectroscopique des amas détéctés par Euclid, ainsi que la calibration de leur masse. Une Letter of Intent a été soumise à l’ESO (projet 4ACES) pour le suivi des amas à bas redshift. La tâche de service proposée consiste à effectuer une étude de faisabilité sur le long terme du suivi des amas à haut redshift et à assurer la conduite de projets d’observations sur les spectroscopes multi-objets grand champ du futur.

  1. Coordination du Solar System Science Working Group (SSO-SWG)

Le Solar System Science Working Group a pour but de détecter les petits corps du système solaire dans les images VIS et NISP d’Euclid, de mesurer leur astrométrie et photométrie, de déterminer leur classe spectrale, et de publier l’ensemble comme catalogue.

Le SSO-SWG est actuellement engagé dans le développement des codes de simulations, qui seront intégrés à OU-SIM, afin de fournir des simulations réalistes des données « petits corps » dans Euclid. À partir de ces données (utiles pour préparer les autres OU de traitement), plusieurs algorithmes sont à l’étude pour la détection des petits corps.

L’Observatoire de la Côte d’Azur pilote ce Science Working Group, en partenariat avec l’ESA (B. Carry – OCA et B. Altieri – ESA co-chairs), et s’implique dans la caractérisation spectrale.

Contact local : S. Maurogordato, M. Schultheis, B. Carry

Contact national : Y. Mellier, O. Le Fèvre

ANO4-WEAVE

Besoins pour 2019 :

 

Les relevés avec WEAVE débuteront début au printemps 2020 (1ère lumière prévue décembre 2019), le projet est donc cette année dans une phase critique pour la finalisation de la préparation des relevés. Le relevé de Galactic Archaeology (GA), accompagnement au sol de la mission Gaia, est particulièrement critique à la fois par son volume (~60% du volume total qui sera produit par les huit relevés WEAVE), et par son positionnement en accompagnement à Gaia. La sélection des cibles pour les relevés de Galactic Archaeology sera en effet basée en grande partie sur la Gaia DR2, publiée le 23 avril 2018. La responsable (Survey Team Lead) pour les relevés de Galactic Archaeology est V. Hill, à l’OCA. Les besoins pour le service en 2019 visent à assurer la part de la France dans les opérations de WEAVE, et couvrent deux besoins fondamentaux et complémentaires:

  • Définition et conduite du relevé de Galactic Archaeology à haute latitude galactique (LR-Highlat). L’OCA a une responsabilité forte dans la construction et les opérations du grand relevé à haute latitude galactique (WEAVE LR-Highlat survey) qui visera 2millions de cibles, sélectionnées pour maximiser le nombre d’étoiles du halo tout en maintenant une petite (mais aussi peu biaisée que possible) d’étoiles du disque épais. L’optimisation de la fonction de sélection des cibles est particulièrement délicate (pour éviter des biais qui altèreraient l’interprétation des relevés tout en s’assurant une bonne représentation dans les catalogues finaux des populations d’intérêt majeur), et l’OCA a participé fortement, notamment en produisant des simulations (modèle de Besançon). C’est aujourd’hui également l’OCA qui assure la représentation du relevé LR-Highlat au WEAVE Survey Working Group (SWG), organe centrale des opérations des relevés, dont la tâche est de construire un plan global du relevé (à partir des catalogues fournis par les différentes équipes scientifiques et jusqu’à la planification du relevé sur les 5 ans du projet, en passant par la stratégie de tuilage sur le ciel, l’allocation des fibres sur les objets, etc.). Plus précisément, le besoin est de péréniser une représentation de l’OCA au sein du SWG dans les phases de préparation et les opérations du relevé (2020-2025), pour: (i) la préparation technique des observations : création des catalogues de cibles pour le relevé avant chaque semestre d’observation du relevé, tiling sur le ciel, et allocations des fibres (les allocations ne restant valables qu’une durée de temps limité, ces allocations doivent être répétées tous les 3 mois jusqu’à ce que le champ soit réellement observé) ; cette tâche incluse la production et maintenance de la documentation associée; (ii) le monitoring des relevés (vérification des cibles effectivement observées, % de complétude vs cibles attendues, et % de complétude des spectres ayant passé les tests de QC, etc.) et développement d’outils adaptés à ce monitoring ; (iii) le développement d’outils pour simuler de la fonction de sélection du relevé (qui seront distribué à la communauté pour aider à l’exploitation scientifique).
  • * Développement du pipeline de mesure des abondances dans les spectres stellaires du relevé (spectres à basse et haute résolution). En effet, le système d’analyse des spectres interne au projet (Advanced Data System ou APS) accomplira les premières étapes de l’analyse des spectres (classification étoile/galaxies/quasars, puis pour les spectres stellaire détermination des paramètres fondamentaux T,g,[M/H],[a/Fe], et enfin, pour les spectres stellaires obtenus à haute résolution spectrale, abondances pour 5 éléments Si,Ca,V,Fe,Ni. Or, besoins pour l’Archéologie galactique (le plus gros des relevés WEAVE, ~4 millions de spectres stellaires) concernent une vingtaine d’éléments issus des principales familles nucléosynthétiques, essentiels pour assurer le succès du projet. L’OCA s’engage à fournir ces abondances supplémentaires, ce qui implique le développement et les tests (2017-2019) d’un pipeline automatique capable de traiter ~700,000 à 800,000 spectres par an, ainsi que construire un système de contrôle de qualité (QC) associé, et la documentation nécessaire. A partir de 2020, la tâche de service devra également comprendre une responsabilité opérationnelle du pipeline (production des abondances dans le flux de données du relevé et QC).

Contact local : V. Hill

Contact national : V. Hill