Mesure du flux de rayons gamma entre 50 et 350 GeV du blazar MRK 501 avec l'expérience CELESTE

par Elisabeth Brion

Thèse de doctorat en Sciences physiques et de l'ingénieur. Astronomie, astrophysique

Sous la direction de David Smith.

Soutenue en 2005

à Bordeaux 1 .


  • Résumé

    Le blazar Mrk 501 posséde un spectre d'émission non thermique présentant deux composantes. La premiére, dominant entre le domaine radio et celui des rayons X, correspond à l'émission synchrotron du jet magnétisà, tandis que l'origine de la seconde, dans le domaine gamma de haute énergie, demeure encore sujette à discussion. Jusqu'en 1999, ce dernier domaine d'énergie n'avait été couvert qu'entre 100 MeV et 4 GeV, ainsi qu'au-dessus de 300 GeV. La mise en place de l'expérience CELESTE a comblé la fene��tre d'énergie manquante : observation de l'émission Tcherenkov produite par les rayons gamma d'énergie entre 50 et 350 GeV pénétrant l'atmosphére. Source variable, Mrk 501 a ainsi été observée en 2000 et 2001, détectée en 2000 avec calcul de son flux permettant de contraindre les modèles d'émission à haute énergie. Cette thése présente la démarche effectuée jusqu'à la détection de Mrk 501 : dans un premier temps, par la validation de l'analyse utilisée sur des observations de la nébuleuse du Crabe, chandelle standard des télescopes Tcherenkov atmosphériques ; puis la détermination des coupures d'analyse, dépendantes de la région du ciel pointée, à partir d'observations du blazar Mrk 421, de méme déclinaison que Mrk 501, dont la forte activité permet une détection claire. Enfin, des simulations, tenant compte de la qualité de l'atmosphére et améliorées pour mieux reproduire le détecteur, ont permis d'établir la surface effective de l'instrument pour en déduire le flux de Mrk 501 entre avril et juin 2000. Ce flux a été comparé avec un modéle d'émission de type (mettre en italique)[synchrotron self-Compton] et avec des données prises en rayons X. Elles indiquent que Mrk 501 apparaissait légérement plus actif durant cette période par rapport au reste de l'année et à l'année 2001. Une limite supérieure au flux est calculée pour l'ensemble des autres mesures. C'est une premiére mesure dans le domaine d'énergie 50 - 350 GeV (gamme représentant les limites en énergie pour lesquelles le taux de comptage, c'est-à-dire la convolution du spectre de l'astre avec la surface effective de collection de l'instrument, se révèle supérieur à 20 % du maximum de comptage). Elle apporte des contraintes sur la position du maximum d'émission Compton inverse et tend à favoriser, dans ce cas précis, des processus d'émission X et gamma par deux populations d'électrons différentes (la variation dans le domaine X est faible comparée à celle du domaine gamma).

  • Titre traduit

    Gamma-ray flux measurement between 50 and 350 GeV of the blazar MRK 501 with the CELESTE experiment


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Informations

  • Détails : 1 vol. (221 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. [195]-206. Index. Glossaire. Annexes

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005/BRI

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  • Cote : (043) BRI
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