Transport de neutrinos dans les supernovas gravitationnelles

par Bruno Peres

Thèse de doctorat en Astronomie et astrophysique

Sous la direction de Jérôme Novak et de Micaela Oertel.

Le président du jury était Daniel Rouan.

Le jury était composé de Jérôme Novak, Micaela Oertel, Daniel Rouan, Elias Khan, Bernhard Müller, Loïc Villain.

Les rapporteurs étaient Elias Khan.


  • Résumé

    Cette thèse traite des simulations numériques des supernovas gravitationnelles, et en particulier du problème du transport des neutrinos. Les neutrinnos jouent un rôle central dans l'explosion d'une supernova. Leur implémentation numérique est difficile, à cause des connaissances très détaillées nécessaires pour le traitement des interactions, mais surtout à cause de la très grande exigence en temps de calcul des équations à résoudre. Après une première partie sur le contexte physique dans lequel se trouvent souvent les supernovas gravitationnelles actuellement, je fais le point sur le traitement numérique, avec un accent sur les méthodes numériques présentes dans le code que j'ai utilisé au long de ma thèse, le code CoCoNut. La troisième partie de cette thèse propose de beaucoup simplifier le traitement des neutrinos. C'est ce qui est fait dans l'implémentation du schéma de fuite, que j'ai pu par la suite utiliser pour étudier la formation des trous noirs. Dans cette optique, je montre l'influence de l'ajout de particules exotiques (pions et hypérons) sur la formation du trou noir. La deuxième piste proposée pour le traitement des neutrinos est la résolution de l'équation de Boltzmann en relativité générale. La dérivation de cette équation dans le cadre de la relativité générale fait l'objet de la quatrième partie de cette thèse. Enfin, la cinquième partie de cette thèse introduit un nouveau code de résolution numérique de l'équation de Boltzmann. Je montre d'une part les méthodes utilisées, et d'autre part des tests numériques, qui valident le bon fonctionnement du code.

  • Titre traduit

    Neutrino transport in the core-collapse supernovae


  • Résumé

    This thesis is about numerical simulations of core-collapse supernovae, with an accent on neutrino transport problem. Neutrinos play a central role in the explosion mechanism. Their numerical implementation is difficult, because of the very detailed knowledge needed to treat their interactions, and because of the very big demand in computational power. The first part of this thesis is on the physical context of core-collapse supernovae. Then, I introduce the numerical methods used, with an accent on the ones of the code I used, with an accent on the ones of the code I used along my PhD, the CoCoNut code. The third part of this thesis is about a drastic simplification of the neutrino treatment, namely the leakage scheme. Then, I use this scheme to study black hole formation, namely the leakage scheme. Then, I use this scheme to study black hole formation, where I show the influence of additional particles (pions and hyperons) on black hole formation. Another proposed way of dealing with the resolution of the Boltzmann equation in general relativity. The derivation of this equation is done in the fourth part of this thesis. Then, the fifth part introduces a new numerical methods used, and tests, to show that the code works well.

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2014 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

Transport de neutrinos dans les supernovas gravitationnelles

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  • Détails : 1 vol. (207 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 193-207

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