Les sujets de thèses

3 sujets IRFU

Dernière mise à jour : 14-11-2018


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• Astroparticules

 

Caractérisation d’un prototype de caméra pour l’observatoire gamma de très hautes énergies CTA

SL-DRF-19-0353

Domaine de recherche : Astroparticules
Laboratoire d'accueil :

Service de Physique des Particules (DPHP)

Groupe HESS 2

Saclay

Contact :

Jean-François Glicenstein

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2019

Contact :

Jean-François Glicenstein

CEA - DRF/IRFU/SPP/HESS 2

0169089814

Directeur de thèse :

Jean-François Glicenstein

CEA - DRF/IRFU/SPP/HESS 2

0169089814

L’astronomie des très hautes énergies observe le ciel au dessus de 50 GeV. C’est une partie de l’astronomie relativement récente (moins de 30 ans). Après les succès du réseau d’imageurs H.E.S.S. dans les années 2000, un observatoire international, le Cherenkov Telescope Array (CTA) devrait entrer en fonctionnement à l’horizon 2024. Cet observatoire, dont la construction a démarré en 2018, comportera deux sites équipés d’une cinquantaine de télescopes. L’IRFU est impliqué, en partenariat avec le CNRS et des partenaires espagnols et allemands dans la construction de la NectarCAM, une caméra destinée à équiper les télescopes « moyens » (MST) de CTA. Un prototype de NectarCAM est en cours d’installation à l’IRFU. Après la réalisation de tests extensifs qui doivent montrer que la NectarCAM est capable d’atteindre les performances requises, des observations astronomiques sont prévues sur l’un des sites candidats de CTA. Ces observations permettront de valider entièrement le fonctionnement de la caméra. La thèse comporte deux parties indépendantes : d’une part les tests en chambre noire à l’IRFU, puis la préparation et les observations astronomiques avec le prototype de NectarCAM sur le site de CTA.

D’autre part, il est prévu de participer à l’analyse des données de la collaboration H.E.S.S., sur des sujets d’astroparticules (recherche de trous noirs primordiaux, contraintes sur l’Invariance de Lorentz à l’aide d’AGN lointains).

Etude du Centre Galactique à très hautes énergies et recherche de matière noire avec H.E.S.S.

SL-DRF-19-0005

Domaine de recherche : Astroparticules
Laboratoire d'accueil :

Service de Physique des Particules (DPHP)

Groupe HESS 2

Saclay

Contact :

Emmanuel MOULIN

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2019

Contact :

Emmanuel MOULIN

CEA - DRF/IRFU/SPP/HESS 2

01 69 08 29 60

Directeur de thèse :

Emmanuel MOULIN

CEA - DRF/IRFU/SPP/HESS 2

01 69 08 29 60

Page perso : http://irfu.cea.fr/Pisp/emmanuel.moulin/

Labo : http://irfu.cea.fr/dphp/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_technique.php/////?id_ast=1025

Voir aussi : https://www.mpi-hd.mpg.de/hfm/HESS

La région centre de la Voie Lactée est une région très complexe en rayons gamma de très haute énergie (THE, E>100 GeV). Parmi les sources gamma de THE se trouvent le trou noir supermassif Sagittarius A* au cœur de la Galaxie, des vestiges de supernovae et des nébuleuses à vents de pulsars. L'émission diffuse détectée dans la plage en énergie du TeV a permis de détecter le premier Pevatron Galactique - un accélérateur cosmique jusqu'à des énergies du PeV. Dans la plage en énergie de quelques dizaines de GeV, la région du Centre Galactique abrite la base de bulles de Fermi - structures bipolaires s'étendant spatialement sur des dizaines de degrés, en lien possible avec une période d'activité passée de Sagittarius A*. Au-delà de l'astrophysique complexe de THE, la région du Centre Galactique devrait être la source la plus brillante d'annihilations de particules de matière noire en rayons gamma de THE. L'observatoire H.E.S.S. situé en Namibie est composé de cinq télescopes imageurs à effet Cherenkov atmosphérique. Il est conçu pour détecter des rayons gamma de quels dizaines de GeV à plusieurs dizaines de TeV. L'observation de la région du Centre Galactique est l'un des programmes d'observation prioritaires mené par H.E.S.S. Les observations avec quatre télescopes ont permis de détecter le premier Pevatron Galactique et de poser les contraintes les plus fortes à ce jour sur la section efficace d'annihilation de particules de matière noire dans la plage en masse du TeV. Le travail proposé se concentrera sur l'analyse et l'interprétation des observations H.E.S.S. conduites dans le cadre du balayage de la région du Centre Galactique avec les cinq télescopes. Dans une première partie, l'étudiant caractérisera les propriétés spectrales et spatiales de l'émission diffuse au TeV. Elle/il développera une méthode d'analyse novatrice pour la recherche de nouvelle émission diffuse en lien possible avec l'activité du trou noir Sagittarius A* en utilisant un technique d'ajustement multi-composante. La troisième partie sera dédiée à la recherche de matière noire dans la région du Centre Galactique et dans les galaxies naines satellites de la Voie Lactée. L'étudiant sera amené à prendre part à la prise de données avec les télescopes H.E.S.S. en direction de ces objets et participera aux perspectives de détection de la matière noire avec le prochain observatoire de rayons gamma au sol CTA.

Mesure des paramètres cosmologiques avec les ondes gravitationnelles et l'agglomération des galaxies: Synergie entre LISA et Euclid

SL-DRF-19-0429

Domaine de recherche : Astroparticules
Laboratoire d'accueil :

Direction d'Astrophysique (DAP)

Laboratoire CosmoStat (LCS)

Saclay

Contact :

Martin Kilbinger

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2019

Contact :

Martin Kilbinger

CEA - DRF/Irfu/SAp/LCS

01 69 08 17 53

Directeur de thèse :

-

Page perso : http://www.cosmostat.org/people/kilbinger

Labo : http://www.cosmostat.org

Cette thèse explorera le potentiel des ondes gravitationnelles (OG) au distances cosmologiques comme "sirènes standards", dans le but de mesurer l'histoire de l'expansion de l'Univers. Puisque la plupart des OG de la fusion des trous noirs n'est pas associé à une contrepartie électromagnétique, nous devons estimer le redshift de la galaxie hôte de l'OG d'une façon statistique. Pour achever, nous proposons d'utiliser des larges relevés profonds photométriques de galaxies. Ces données aideront à réduire la magnification de la distance lumineuse par l'effet de lentille faible.



Pour l'analyse du diagramme de Hubble, nous visons à comprendre et modéliser l'incertitude de distance lumineuse (génération et propagation du signal), les erreurs de redshift (en utilisant les données photométriques et clustering), et l'inférence des paramètres, qui sera abordé par du forward-modelling et des méthodes sans vraisemblance, pour tenir en compte la non-Gaussianité des données.

 

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