Soutenance de thèse de Anirut PHRIKSEE

Les amas de galaxies constituent les systèmes gravitationnellement liés les plus massifs de l'univers, et leur étude permet d’étudier la formation et l’évolution des grandes structures de l’Univers, ainsi que la distribution de la matière noire. Le phénomène de lentilles gravitationnelles faibles qui correspond à la déviation de la lumière par un objet massif comme un amas de galaxies permet d’estimer la distribution de masse dans les amas de galaxies. Dans cette thèse, j’entreprend l'analyse en lentilles faibles de 279 amas de galaxies du relevé “COnstrain Dark Energy avec X-ray” (CODEX), à l'aide de données d'imagerie provenant des 4200 $text{deg}^{2}$ du relevé DECam Legacy Survey (DECaLS). Cet échantillon est issus d'une sélection conjointe en rayons X et en richesse optique, dans un intervalle de richesse 20 $leq $ $lambda$ <110 et de décalage vers le rouge 0,1 $leq z $ leq $ 0,2. Je sépare l’échantillon en trois intervalles de richesse, $lambda = $ 20 - 30, 30 - 50 et 50 - 110. Je mesure l’excès de densité surfacique de masse cumulée et l’ajuste avec un profil NFW afin d’estimer la masse moyenne des amas dans chaque intervalle de richesse. De plus, j'étudie la relation d'échelle entre la masse ($M_{rm 200c}$) et la richesse en supposant la relation $left langle M_{rm 200c} | lambda right rangle propto M_{0} , (lambda / 40)^{F_{lambda}}$. Je réalise un ajustement conjoint de toutes les mesures en lentille faible pour les amas individuels, et j’obtiens les valeurs de meilleur ajustement $ M_{0} = 3,24^{+ 0,29}_{- 0,27} times 10^{14} text{M}_{odot} $ et $ F_{lambda} = 1,00^{+ 0.22}_{-0.22}$. Je trouve que la relation d'échelle résultante est en accord avec les estimations de masse obtenues pour les trois groupes de richesse, confirmant ainsi la validité de l'hypothèse du modèle en loi de puissance. De plus, je compare la masse en lentille faible à la masse dynamique estimée à partir des dispersions de vitesse des galaxies membres mesurées par l'équipe SDSS-IV / SPIDERS, afin d'examiner l'hypothèse selon laquelle ces amas de galaxies sont à l'état d'équilibre dynamique. Je trouve un excellent accord entre notre relation d’échelle obtenue à partir des lentilles faibles et la relation obtenue avec les masses dynamiques, ce qui suggère que l’hypothèse d’équilibre dynamique est correcte en moyenne. De plus, ce travail confirme que l’analyse en lentille faible peut être effectuée avec les données DECaLS.

Galaxy clusters are the most massive gravitationally bound structures in the universe. Studying this class of objects provides important informations on the formation and evolution of the large-scale structures and on the dark matter distribution. Weak gravitational lensing, a phenomenon related to the deflection of light by a massive object like a galaxy cluster can be used to estimate the mass distribution in galaxy clusters. In this work, I perform the weak lensing analysis of 279 galaxy clusters from the COnstrain Dark Energy with X-ray survey (CODEX), using imaging data from 4200 $text{deg}^{2}$ of the DECam Legacy Survey (DECaLS) Data Release 3. The CODEX cluster sample is built from a joint X-ray and optical richness selection. I select clusters in the richness range 20 $leq$ $lambda$ < 110 and in the redshift range 0.1 $leq$ $z$ $leq$ 0.2. I divide the cluster sample into three richness groups; $lambda = $ 20 - 30, 30 - 50 and 50 - 110. I measure the stacked excess surface mass density and fit it with a NFW profile to extract the mean cluster mass in each group. Moreover, I study the scaling relation between the cluster mass ($M_{rm 200c}$) and the richness by assuming the mass-richness relation follows $leftlangle M_{rm 200c} | lambda rightrangle propto M_{0} , (lambda / 40)^{F_{lambda}}$. I perform a joint fit of all the individual cluster weak lensing signal, and obtain the best-fit values, $M_{0} = 3.24^{+0.29}_{-0.27} times 10^{14} text{M}_{odot}$, and $F_{lambda} = 1.00 ^{+0.22}_{-0.22}$ for the richness scaling index. I find the resulting scaling relation to be in agreement with the mass estimates obtained for the three richness groups, thus confirming the validity of the power-law model assumption. Furthermore, I compare the weak lensing mass with the dynamical mass estimated from cluster member velocity dispersions measured by the SDSS-IV/SPIDERS team, in order to test the assumption that galaxy clusters are, on average, in a dynamical equilibrium state. I find an excellent agreement between our weak lensing based scaling relation and the relation obtained with dynamical masses. This therefore suggests that the dynamical equilibrium assumption is correct on average. In addition, this work confirms that a weak lensing analysis can be performed with the DECaLS data.