Recherche systématique de contreparties optiques de sursauts gamma dans les images du "very wide survey"du télescope Canada-France-Hawaii

par Frédéric Malacrino

Thèse de doctorat en Astrophysique

Sous la direction de Jean Luc Atteia et de Michel Boër.

Soutenue en 2006

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Les sursauts gamma sont des flashes très brefs et intenses de photons de haute énergie se produisant à des positions et à des temps aléatoires, avec une fréquence de deux par jour. Durant leur temps de vie, qui est en moyenne de quelques secondes, ils deviennent plus brillants que l'ensemble des sources de la voûte céleste. Leurs localisations rapides et précises ont permis la découverte de leurs contreparties dans les autres longueurs d'onde, les afterglows. Dans le domaine optique, les afterglows ont la particularité de décroître rapidement en luminosité, ce qui ne les rend visibles que peu de temps après le sursaut (quelques heures à quelques jours). Les mesures de leur décalage vers le rouge ont apporté la preuve que les sursauts gamma sont des évènements se produisant à des distances cosmologiques. Les observations d'afterglows ont aussi montré la présence de galaxies hôtes aux sursauts, et l'émergence de supernovae dans les courbes de lumière d'afterglows. Les modèles théoriques de sursauts gamma prédisent la présence d'une focalisation de l'émission gamma. L'observation de cassures dans un grand nombre de courbes de lumière d'afterglows optiques, conséquence attendue de cette focalisation, a permis de confirmer cette hypothèse. L'afterglow émettant dans un cône qui s'élargit avec le temps, il en découle l'existence d'afterglows qui ne sont pas associés à un sursaut gamma visible. Ceux-ci sont appelés afterglows orphelins. La recherche d'afterglows orphelins est un enjeu crucial pour la compréhension des sursauts gamma. Leur détection permettra en effet l'étude des sursauts proches et des sursauts sans émission gamma, et constituera un excellent moyen pour tester l'hypothèse de focalisation de l'émission gamma. Les quelques recherches d'afterglows optiques qui ont été effectuées jusqu'alors se sont toutes révélées infructueuses, puisque aucun afterglow n'a été identifié. . .

  • Titre traduit

    Untriggered search for optical counterparts of gamma-ray bursts in images of the Canada-France-Hawaii telescope “very wide survey“


  • Résumé

    This thesis work concerns the study of the mass-metallicity relation, which is able to establish a bond between the two major processes responsible for the evolution of galaxies: stellar mass assembly and the chemical enrichment of the interstellar medium. We show that the shape of this relation is a very good way to test the models of galaxy formation and evolution. We study the reference of the luminosity-metallicity relation obtained in the local universe. Then we study its evolution as a function of universe age. Several results are evidences in favour of the hierarchical model: the most massive galaxies would be formed by progessive merging of smaller galaxies. The physical properties of galaxies are estimated using automatic tools specifically developed, or adapted to our needs. New calibrations of the spectral classification or the star formation rate of galaxies are also obtained.


  • Résumé

    Gamma-Ray Bursts (hereafter GRBs) are short and bright flashes of high-energy photons which happen at random time and position on the sky, with a frequency of about two per days. These events are the most energetic known in the Universe, and during their life-time, which goes from a few milliseconds to a couple of minutes, they become most brilliant than the whole sources of the sky gathered. The fast and accurate localisations of the prompt gamma-ray emission of GRB by on-board detectors have led to the discovery of their counterparts in other wavelengths, which have been called afterglows. Due to the fast decay of their luminosity, optical afterglows can only be seen from a few hours to a few days after the burst. Afterglows observations allowed the confirmation of the cosmological nature of GRBs by measures of spectroscopic reddening, the presence of host galaxies, and their association with a pecular type of supernovae. There is some evidence that the prompt emission is collimated into a jet, whereas the late emission is more isotropic. One argument is provided by the achromatic steepening observed in many afterglow light-curves. At about the time of the steepening, the jet spreads out, and the afterglow becomes visible for off-axis observers. Therefore, we expect to observe many more afterglows than GRBs. Afterglows that are not associated with an observed GRB are called orphan afterglows. Since all GRBs recorded to date have been detected by their high-energy emission, the search for orphan GRB afterglows offers a complementary way to test the beaming hypothesis and to measure the beaming factor. Untriggered searches for GRB afterglows have already been attempted by a few teams, but none of them leads to the detection of optical afterglows, because of little sensitivity or poor sky coverage.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (138 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 137-138

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2006TOU30264
  • Bibliothèque : Observatoire Midi-Pyrénées. Centre de documentation Sciences de l'univers, de la planète et de l'environnement.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : 2006/OMP/11034
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