SNe Ia können als Standardkerzen verwendet werden, um den Zustandsparameter der dunklen Energie w zu messen. Nachdem viele SN Ia beobachtet wurden, wird die Genauigkeit aktueller Studien durch systematische Fehler beschränkt, wobei die Flusskalibrierung (in Wellenlänge) die dominierende Fehlerquelle ist. In dieser Arbeit wird eine Möglichkeit präsentiert, das Problem mit dem “SNIFS Calibration Apparatus” (SCALA) zu lösen oder wenigstens zu verringern. Das Ziel von SCALA ist es, dass System aus Teleskop und SNIFS mit hoher Genauigkeit zu kalibrieren und diese Kalibration auf das Standardstern-Netzwerk zu übertragen und somit die Modellabhängigkeit zu unterdrücken. SCALA erzeugt 18 nahezu parallele und kolimierte monochromatische Strahlen (mit einstellbarer Wellenlänge), die Öffnungswinkel von einem Grad haben. Die Kombination dieser Strahlen leuchtet die Bildebene des UH 88, Teleskops (Universität Hawaii 88 inch Teleskop) mit einer Genauigkeit von 1% gleichmäß ig aus. SCALA wurde im Jahr 2014 installiert und ist seit 2015 im regulären Betrieb. Im in-situ Betrieb wird einer der Strahlen ständig mit einer Photodiode überwacht, die mit einer NIST-kalibrierten Photodiode kalibriert wurde. Eine zweite so kalibrierte Photodiode wird von Strahl zu Strahl bewegt, um den Helligkeitsverlauf der anderen 17 Strahlen als Funktion der Wellenlänge zu messen. Auf diese Weise sind wir in der Lage die Ausleuchtung von SCALA mit einer Genauigkeit von besser als 1% zu vermessen. Auf diese Weise kann mit der bekannten Wellenlänge des verwendeten Lichts die Transmissionskurve des SNIFS+UH 88 Systems gemessen werden. Die gemessenen systematischen Ungenauigkeiten der Messung sind kleiner als 0.7%. Der nächste Schritt besteht darin, die mit SCALA erreichte Kalibration mit einer herkömmlichen, auf Basis des Standard Stern Netzwerkes, zu vergleichen. / SNe Ia can be used as standard candles to measure the dark energy equation of state parameter, w. Having observed a good number of these objects, current studies are limited by systematic uncertainties, among which relative (color) flux calibration is dominating. This work presents a way to solve, or at least limit, the problem with the SNIFS Calibration Apparatus (SCALA). SCALA's goal is to provide high precision calibration for the “telescope+ SNIFS” system and refine the primary standard star network, to eliminate the uncertainties due to the knowledge of their models. SCALA produces 18 quasi-parallel and collimated monochromatic (and wavelength tunable) beams with opening angles of 1 degree. The combination of these beams allows us to achieve an illumination of the focal plane of the University of Hawaii 88 inches telescope (UH 88), that is flat to within 1%. SCALA was commissioned in 2014 and fully deployed in 2015. In the in-situ set up, one of the SCALA beams is constantly monitored by a photodiode (calibrated against a NIST-calibrated photodiode), which is used as flux standard to transfer the NIST-calibration to the telescope+instrument first, and the standard star spectra afterwards. We measure the overall wavelength trend of the illumination from SCALA with a precision better than 1%, by moving another of these calibrated photodiodes from beam to beam. We can hence measure relative trasmissivity curves for each SCALA beam. Therefore, we can produce throughput curves of the SNIFS+UH 88 system. The measured systematics affecting our results sum to errors smaller than 0.7%. The next step would be to compare the calibration of the system achieved with SCALA with the traditional calibration obtained by observing standard stars.

Il y a près d’une décennie, l'utilisation des supernovae de type Ia comme indicateurs de distances a permis de découvrir l'expansion accélérée de l'univers. Les expériences de seconde génération ont augmenté de manière significative la taille et la qualité des échantillons à grand décalage vers le rouge. Cependant, l'échantillon de référence des supernovae à faible décalage vers le rouge, nécessaire à la cosmologie restait très restreint. The Nearby Supernova Factory a mesuré, à l'aide d'un instrument spectro-photométrique dédié (the Supernova Integral Field Sepctrograph), près de 200 nouvelles supernovae de type Ia. Ma thèse de doctorat a été effectuée à l'Institut de Physique Nucléaire de Lyon et au Lawrence Berkeley National Laboratory dans le cadre du projet international the Nearby Supernova Factory et a pour but l'étalonnage spectro-photométrique du spectrographe à champ intégral. Afin d'atteindre la précision souhaitée, une attention particulière a été apportée à plusieurs aspects majeurs de la procédure d'étalonnage, incluant: la détermination de la réponse impulsionnelle de l'instrument en vue de l'extraction 3D de sources ponctuelles, l'estimation de la qualité photométrique d'une nuit, l'obtention de l'extinction atmosphérique par nuit sur un domaine de longueur d'onde étendu, sa modélisation en terme de composantes physiques et sa variabilité au cours d'une nuit donnée. Une chaîne d'étalonnage multi-standard a été mis en \oe{}uvre utilisant approximativement 4000 observations spectro-photométriques d'étoiles standards. J'exposerai également à la fin de ce manuscrit les résultats scientifiques préliminaires de la collaboration SNfactory. / Ten years ago, type Ia supernovae used as distances indicators led to the discovery of the accelerating expansion of the universe. Today, a second generation of surveys has significantly increased the high-redshift type Ia supernovae sample. The low-redshift sample was however still limiting the cosmological analysis using SNe. In this framework, the Nearby Supernova Factory has followed 200 nearby type Ia supernovae using the dedicated Supernovae Integral Field Spectrograph with spectro-photometric capacities. My PhD thesis has been carried out at the Institut de Physique Nucléaire de Lyon and at the Lawrence Berkeley National Laboratoryin the framework of the international cosmological project SNfactory. In order to reach the design spectrophotometric accuracy, attention has been focused on several key aspects of the calibration procedure, including: determination of a dedicated point spread function for 3D point source extraction, estimating the nightly photometric quality, derivation of the nightly sky extinction over the extended optical domain, its modeling in terms of physical components and its variability within a given night. A full multi-standards calibration pipeline has been implemented using approximately 4000 observations of spectrophotometric standard stars taken throughout the night over nearly 500 individual nights. Preliminary scientific results of the whole SNfactory collaboration will be presented at the end of this thesis.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal