Emission du gaz chaud et de particules accélérées en rayon X dans les restes de supernovae

par Fabio Acero

Thèse de doctorat en Astrophysique et méthodes associées

Sous la direction de Isabelle Grenier et de Jean Ballet.

Soutenue en 2008

à Paris 7 .


  • Résumé

    Les observations actuelles semblent soutenir la théorie selon laquelle l'onde de choc des restes de supernova accélère des électrons (représentant 1 % des rayons cosmiques) du milieu interstellaire jusqu'à des énergies de l'ordre de 10^15 eV. En revanche il n'y a pas encore de preuves solides que les restes de supernova accélèrent aussi des protons (composant majoritaire des rayons cosmiques). Les observations en rayons X de ces restes de supernova par le satellite XMM-Newton permettent d'apporter des informations cruciales sur les mécanismes d'accélération et sur cette population de particules accélérées. Cette thèse présente l'analyse en rayons X des restes de supernova RX J1713. 7-3946 et SN 1006 pour lesquels il a été démontré qu'ils accéléraient efficacement des électrons. Pour le premier objet, j'ai construit, grâce à de nouvelles observations XMM-Newton, la première mosaïque à haute résolution angulaire de la totalité du reste de supernova. J'ai ensuite comparé l'émission en rayons X et en rayons gamma de cet objet dans le but de comprendre la nature de l'émission gamma. Cette comparaison morphologique et spectrale m'a permis de discuter les deux origines possibles de ce rayonnement (émis par les électrons ou bien par les protons). Pour SN 1006, je me suis intéressé à la densité du milieu ambiant dans laquelle l'onde de choc se propage. Cette densité est un paramètre clé pour l'évolution hydrodynamique du reste de supernova et pour l'étude d'une future détection en rayon gamma. L'étude de l'émission en rayons X du gaz chauffé par l'onde de choc m'a permis de mieux estimer cette valeur de la densité jusqu'ici mal contrainte pour cet objet

  • Titre traduit

    X-ray émission of the hot gas and of accelerated particles in supernova remnants


  • Résumé

    The current observations seem to support the theory that the shock wave of supernova remnants accelerate electrons (representing 1 % of cosmic rays) of the interstellar medium up to energies of about 10^15 eV. However there is still no solid evidence that supernova remnants also accelerate protons (major component of cosmic rays). The X-ray observations of those supernova remnants with the satellite XMM-Newton can provide crucial information on the acceleration mechanisms and on this population of accelerated particles. This thesis presents the X-ray analysis of the supernova remnants RX J1713. 7-3946 and SN 1006 for which it has been shown that they accelerate electrons efficiently. As a result, these objects are very good targets to compare the theoretical models of acceleration to the observation. For the first object, I constructed through new XMM-Newton observations, the first high-angular resolution mosaic of the entire supernova remnant. I then compared the X- and gamma-ray emission of this object in order to understand the nature of the gamma-ray emission. This spectral and morphological comparison allowed me to discuss the two possible origins of the gamma-ray radiation (issued by electrons or by protons). For SN 1006, I studied the density of the ambient medium in which the shock wave propagates. This density is a key parameter for the hydrodynamical evolution of the remnant and for studying a future gamma-ray emission. The study of X-ray emission of the gas heated by the shock wave allowed me to better estimate of the value of the density so far poorly constrained for this object.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (150 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 84 réf.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2008) 136

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  • Bibliothèque : Observatoire de Paris (Section de Meudon). Bibliothèque.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : MMf-T417
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