Study of positrons from cosmic rays interactions and cold dark matter annihilations in the galactic environment

par Roberto Alfredo Lineros Rodriguez

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Nicolao Fornengo et de Pierre Salati.

  • Titre traduit

    Etude de positons d'interactions des rayons cosmiques at annihilations de matière sombre dans l'environnement galactique


  • Résumé

    Rayons cosmiques de positons et les électrons de fournir un moyen complémentaire à l'étude de l'environnement galactique. Les expériences de rayons cosmiques, par exemple PAMELA et HEAT, ont présenté des résultats très intéressant dans ce domaine. La fraction de positrons observé semble plus importante que la réalité les prédictions théoriques des énergies de plus de 10 GeV. Les preuves indirectes de la matière sombre dans le cadre de théories au-delà du modèle standard suggère l'existence d'une contribution supplémentaire présent dans le signal de rayons cosmiques. Nous étudions et le calcul de la positon du signal produit par l'anéantissement d'un générique de Dark Matter candidate. En particulier, nous analysons les signatures typiques annihilation et de l'impact de la physique sur la propagation CR positon signal. En outre, nous étudions la positon signal liées à des processus de spallation entre noyaux cosmiques - les rayons et le gaz interstellaire. Nous analysons les effets de l'incertitude actuelle en matière de coupe, les noyaux cosmiques - ray et CR propagation physique. La propagation de positons est modelé en fonction de la Deux - Zone modèle de propagation qui a été testé avec succès dans l'étude des noyaux cosmiques - ray et présente une approche analytique pour étudier les cosmique - physique des rayons.


  • Résumé

    Positron and electron cosmic rays provide a complementary way to study the galactic environment. The actual cosmic rays experiments, for instance PAMELA and HEAT, have presented very exciting results in this field. The observed positron fraction appears larger than the actual theoretical predictions for energies larger than 10 GeV. The indirect evidences of Dark Matter in connection with Beyond the Standard Model theories would suggest the existence of an extra contribution present in the cosmic ray signal. We study and calculate the positron signal produced by the annihilation of a generic Dark Matter candidate. Especially, We analyze typical annihilation signatures and the impact of CR propagation physics on the positron signal. In addition, we study the positron signal related to spallation processes between nuclei cosmic--rays and the interstellar gas. We analyze the effects of uncertainties present in nuclear cross section, nuclei cosmic--ray and CR propagation physics. The propagation of positrons is modeled according to the Two--Zone Propagation Model which has been successfully tested in the study of nuclei cosmic--ray and present an analytical approach to study the cosmicray physics.

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  • Détails : 1 vol. (146 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.141-146. Index

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