Etude des performances du télescope gamma Fermi à basse énergie et impact sur la science

par Thibaut Desgardin

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Johann Cohen-Tanugi et de Jürgen Knödlseder.

Le président du jury était Fabrice Feinstein.

Le jury était composé de Johann Cohen-Tanugi, Jürgen Knödlseder, Fabrice Feinstein, Andrew Strong, Denis Dumora, Philippe Bruel.

Les rapporteurs étaient Andrew Strong, Denis Dumora.


  • Résumé

    Le satellite Fermi, lancé en juin 2008 par la NASA, observe le ciel dans le domaine des hautes énergies. Son instrument principal: le Large Area Telescope (LAT), récolte des données à partir de ~20 MeV jusqu'à plus de 300 GeV. Une amélioration majeure de ses algorithmes à permis récemment la mise à disposition d'un nouveau jeu de données, Pass 8. Pass 8 jette un nouvel éclairage sur le domaine méconnu de la basse énergie (E<100 MeV). En effet à basse énergie, la résolution en énergie et la résolution angulaire du LAT rendent l'analyse de données ardue.Au cours de ce travail de thèse, nous avons proposé une nouvelle paramétrisation capable de décrire la réponse en énergie du LAT sur 6 ordres de grandeur.Fort de ce travail technique et des améliorations apportées par Pass 8, nous nous sommes ensuite attelés à l'analyse des données à basse énergie. Pour cela nous avons extrapolé les modèles d'émission diffuse produits par la collaboration et nous les avons ajustés aux données. Nous avons également étudié 39 sources parmi les plus brillantes du ciel gamma. Les résultats de cette analyse de sources sont présentés dans cette thèse avec un accent particulier mis sur deux des plus brillantes sources du ciel gamma: le pulsar Vela et le pulsar du Crabe ainsi que sa nébuleuse.

  • Titre traduit

    Optimisation of FERMI space telescope performences


  • Résumé

    Launched in June 2008 by NASA, the Fermi satellite observes the gamma-ray sky. Its main instrument, the LAT, harvests data from ~20 MeV to 300 GeV and beyond.Lately, a major upgrade of the LAT algorithms allowed the release of a reprocessed data set called Pass 8. Pass 8 sheds a new light on the low energy (E<100 MeV) regime where data analysis is difficult due to degraded angular and energy resolution.During this Phd a new parameterization was found for the energy dispersion which allowed an accurate modelisation of the LAT energy response on 6 orders of magnitude.This work, together with other Pass 8 improvements, allows us to consider low energy analysis. To do so, we extrapolated the existing diffuse models to low energy and fitted them to data together with 39 of the brightest low energy gamma-ray sources. The results of this analysis are presented in this manuscript with a particular enphasis on the Vela pulsar and the Crab pulsar plus nebula.


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