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La physique de l’infiniment grand l’infiniment petit

Christian Mariaud soutient sa thèse

25 mai 2018

Le vendredi 25 mai 2018 à l’amphi Becquerel de l’Ecole polytechnique.

Résumé :
Les systèmes binaires en astronomie gamma sont des objets stellaires impliquant une étoile massive avec un objet compact compagnon (étoile à neutrons ou trou noir), en orbite autour l’un de l’autre. Ils émettent régulièrement à haute énergie (E> 100 MeV) et à très haute énergie (E>
100 GeV) et sont détectés par les télescopes Cherenkov à imagerie atmosphérique (VERITAS, MAGIC et H.E.S.S.). Actuellement, 7 systèmes binaires émettant à très haute énergie sont connus, et ils sont situés dans notre galaxie ou dans son environnement. En effet, le dernier a été découvert dans le Grand Nuage de Magellan (LMCP3).
Ils sont tous caractérisés par une modulation du flux gamma qui dépend de la géométrie du système, et malgré leur faible nombre relatif, ils présentent une grande diversité de comportements.

Pendant ma soutenance, je me concentrerai sur deux systèmes binaires : LS
5039 et PSR B1259-63.
Les télescopes H.E.S.S. observent régulièrement ces objets depuis plus de 10 ans et ils ont maintenant accumulé une quantité de données conséquentes. En 2012, un cinquième télescope a commencé ses observations au centre du carré formés par les quatre autres. Ce télescope, de taille plus importante (28 m pour le diamètre) permet d’enregistrer des événements à plus faible énergie et permet une meilleure connexion avec d’autres expériences telles que Fermi-LAT.

L’utilisation de mesures par différents télescopes à différents moments nécessite une bonne gestion de la systématique, et à cet effet j’ai développé deux types de corrections :
- L’atmosphère peut être dégradée lors des observations LS 5039. Il est donc important de connaître le coefficient de transparence de l’atmosphère et d’appliquer une correction.
- Pour observer PSR B1259-63, H.E.S.S. les télescopes doivent pointer vers le sud. Les gerbes électromagnétiques sont plus déformées à cause du champ magnétique de la Terre dans cette direction qui dégrade la PSF (Point Spread Function). Il est possible de prendre en compte cet effet géomagnétique et d’en corriger les données.

Avec ces améliorations, une meilleure modélisation de ces sources binaires peut être réalisée et sera présentée.

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