L'annihilation des positrons et le centre galactique

par PIERRE WALLYN

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Jacques Blamont.

Soutenue en 1992

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Le centre galactique est l'objet d'etudes intensives de la part des astrophysiciens qui etudient le rayonnement gamma depuis le debut des annees 70, date a laquelle les chercheurs de l'universite de rice (usa) detectent pour la premiere fois, la raie d'annihilation electron-positron en provenance de cette region. Cette raie d'energie 511 kev est le resultat de deux processus distincts: (1) l'annihilation de positrons emis par des objets astrophysiques comme les supernovae, les novae, etc. . . Et qui s'annihilent dans le milieu interstellaire pour produire une composante diffuse et stationnaire; (2) l'annihilation de bouffees de positrons emis sporadiquement, sur de courtes periodes, par un ou plusieurs candidats trous noirs situes dans la direction du centre galactique et produisant une composante a 511 kev, variable dans le temps. Le profil de la raie d'annihilation observe par des experiences a haute resolution en energie (detecteurs au germanium) indique que le milieu d'annihilation des positrons de la composante diffuse est un gaz chaud, eventuellement ionise, a 8000 k environ. La composante a 511 kev, variable dans le temps, semble correspondre a l'annihilation de positrons dans un nuage froid, autour de 80 k comme le nuage g-0. 86-0. 08, situe a proximite de la source 1e1740. 7-2942. L'experience ballon hexagone (mai 1989) a mis en evidence une raie autour de 170 kev dans la direction du centre galactique. Nous proposons un modele explicatif du phenomene en terme de retrodiffusion de photons d'annihilation a la surface d'une bulle de matiere ejectee par le disque d'accretion autour d'un trou noir, lors d'un etat super-critique du systeme. Ce modele est egalement utilise pour expliquer la sequence temporelle des structures autour de 170 et 102 kev observee par sigma sur nova muscae. L'annihilation des positrons dans la phase froide du milieu interstellaire (80 k) est etudiee en se basant sur des mesures recentes de sections efficaces d'interaction des positrons avec l'hydrogene atomique et moleculaire. Nous calculons la valeur de la fraction de positronium avant thermalisation pour h et h#2 et precisons le temps de thermalisation des positrons en fonction de la densite du milieu et de l'energie initiale de la particule. La duree du phenomene d'annihilation en vol par echange de charge est egalement calculee. Ceci nous permet de definir de nouvelles contraintes sur l'observation eventuelle des raies de recombinaison du positronium


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Informations

  • Annexes : 231 REF

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Observatoire de Paris (Section de Meudon). Bibliothèque.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : MMf.TWallyn
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1992
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