Modélisations de l'émission non-thermique des blazars du TeV par une distribution relativiste quasi-maxwellienne

par Ludovic Saugé

Thèse de doctorat en Astrophysique, physique et milieux dilués

Sous la direction de Gilles Henri.

Soutenue en 2004

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La compréhension des mécanismes d'émission et de variabilité au coeur des blazars émetteurs au TeV reste une question ouverte au sein de la communauté de l'astrophysique des hautes énergies. Le rayonnement extrême de ces objets permet de sonder les régions les plus proches du trou noir afin de poser des contraintes sur les mécanismes d'accélération des particules émissives. Nous considérons ici une distribution en énergie de ces particules sous la forme d'une quasi-maxwellienne relativiste. Ce type de distribution est justifié dans le cadre de l'accélération stochastique de particules de type interaction ondes MHD/plasmas. Ce manuscrit décrit la mise en oeuvre de cette distribution particulière dans le cadre de deux approches de modélisation différentes, la première dite homogène où la zone d'émission est supposée sphérique et la seconde dite inhomogène décrit le rayonnement d'un jet stratifié, et ce dans le cadre du " twoflow model ". Dans le deux cas, afin de rendre compte du caractère transitoire des périodes d'éruption, l'approche est menée de manière dépendante du temps et le processus de création de paires par photo-annihilation joue un rôle primordial. Nous avons de plus pris en compte l'atténuation du signal gamma par les photons du fond cosmique infrarouge lors de leur parcours vers l'observateur. Nous nous sommes de plus attaché à poser des contraintes sur la dynamique d'ensemble des jets à partir d'arguments statistiques simples; nous avons mis en évidence pourquoi les modèles homogènes en général, ne sont pas appropriés pour la déduction des vitesses d'ensemble de ces sources bien qu'ils reproduisent remarquablement leurs caractéristiques spectrale.


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  • Titre traduit

    Non-thermal emission modeling of TeV blazars using a relativistic quasi-maxwellian energy distribution


  • Résumé

    The understanding of the emission and variability mechanisms of the TeV emitter Blazars still remains an open question among the highenergy astrophysics community. The extreme radiation arising from these objects allows us, on one hand to investigate the compact region closest to the central black hole and on in other hand to constrain acceleration mechanism of the emitting particles. We consider here the energy distribution function (EDF) of these particles as a relativistic quasi-maxwellian one. This kind of EDF is fully justified in the framework of the stochastic acceleration process, ensured here by plasma/MHD waves interaction. We describe in this work two different models using the particular pileup EDF; the first one assumes a spherical emission zone (homogeneous approach or one-zone model), whereas in the secondone the emission is supposed to be produced by a stratified jet (inhomogeneous model). This latter approach is done under the " two-flow paradigm " framework. Ln both cases, in order to explain the complex temporal radiative behavior, the modeling is time dependent and supposes that the pair production process by gamma-gamma interaction plays a fundamental role. We also take into account the high-energy signal attenuation by the photons arising from the cosmic infrared background (CIB) radiation field. We also describe how we can put severe constrains on the jet dynamics using simple statistical arguments. Moreover we demonstrate why the homogeneous modeling does not explain satisfactorily the value of the bulk motion velocity although it remarkably describes the spectral features of the sources.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (IX-245 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 229-236

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  • Cote : TS04/GRE1/0246
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