des forces qui gouvernent l’expansion cosmique à la naissance des galaxies
Le modèle standard de la cosmologie, ΛCDM, est le plus souvent testé en l’ajustant aux données : on suppose le modèle correct, puis on en mesure les paramètres. Je prends le chemin inverse : reconstruire l’histoire de l’expansion cosmique et de la croissance des structures directement à partir des observations, sans supposer de modèle, puis vérifier si ΛCDM est compatible avec ce que l’on trouve. En parallèle, j’utilise des simulations cosmologiques à N corps pour comprendre comment les halos de matière noire et les galaxies se forment au sein de la structure à grande échelle.
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J’utilise des simulations cosmologiques à N corps pour étudier l’évolution des galaxies et des halos de matière noire au sein de la structure à grande échelle de l’Univers, et j’ai contribué à la conception et à l’analyse d’Horizon Run 4, l’une des plus grandes simulations cosmologiques au moment de sa publication. Les simulations permettent de construire des catalogues fictifs, de tester les chaînes d’analyse et d’interpréter les observations dans un cadre théorique contrôlé.
En combinant les supernovae Pantheon+ et les oscillations acoustiques baryoniques de DESI DR2, sans supposer de modèle d’énergie noire, nous mesurons la courbure spatiale , compatible avec un Univers FLRW plat et avec Planck 2018.
Millard, L'Huillier & Douspis, JCAP 2026 →Des prévisions avec les supernovae du LSST et les données de DESI montrent que notre reconstruction peut contraindre la courbure et à ±4 % et ±0,1 près, sans supposer de forme particulière pour l’énergie noire.
L'Huillier et al., JCAP 2025 →Des diagnostics indépendants de tout modèle pour la métrique FLRW, la platitude et la cohérence entre l’histoire de l’expansion et la croissance des structures, appliqués aux données BAO, de supernovae et de croissance.
JCAP 2017 · MNRAS 2018 · PRD 2018 →Une fonction moyenne nulle donne des reconstructions non physiques, et une moyenne ΛCDM ajustée les biaise. Marginaliser sur une famille de fonctions moyennes et sur les hyperparamètres donne des résultats robustes.
Hwang, L'Huillier et al., JCAP 2023 →Dans environ 6 000 paires galaxie–AGN, le jet observé en VLBI à l’échelle du parsec est faiblement mais significativement aligné avec le petit axe de sa galaxie hôte, à l’échelle du kiloparsec.
Fernández Gil et al., Nature Astronomy 2025 →Dans des simulations à N corps de gravité f(R), de DGP et d’énergie noire couplée, seule l’énergie noire fortement couplée augmente le taux d’interaction des halos, et la gravité f(R) accroît le spin des halos tout en affaiblissant l’alignement des spins des paires en interaction.
L'Huillier et al., MNRAS 2017 →Les ondes gravitationnelles comme test indépendant. Les fusions de trous noirs et d’étoiles à neutrons donnent des distances grâce à un principe physique entièrement différent. Les ajouter à la reconstruction fournit une vérification de l’histoire de l’expansion qui ne repose ni sur les supernovae ni sur l’agrégation des galaxies.
Des tests indépendants de tout modèle à l’échelle des relevés de stade IV. DESI, l’observatoire Vera C. Rubin et Euclid vont multiplier le volume des données de plusieurs ordres de grandeur. Avec les étudiants de mon groupe, j’explore l’apprentissage automatique et le transport optimal pour adapter les reconstructions non paramétriques à ces relevés.
Amas de galaxies et lentilles gravitationnelles. Estimations non paramétriques de la fraction de gaz baryonique et du biais cosmologique à partir des amas, et reconstructions de la distribution de matière à partir du lentillage du CMB et des données 3×2pt.
Collaboration France–Corée. Dans la continuité du partenariat PHC STAR avec l’Institut d’Astrophysique Spatiale (CNRS / Université Paris-Saclay) et des travaux communs avec le KASI, en combinant sondes de l’Univers primordial et de l’Univers récent. Je serai professeur invité à l’IAS en janvier–février 2027.