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Dernière mise à jour : 06-12-2021


 

Champ magnétique intergalactique et sursauts gamma avec CTA

SL-DRF-22-0462

Domaine de recherche : Astrophysique
Laboratoire d'accueil :

Direction d’Astrophysique (DAP)

Laboratoire d’Etudes des Phénomènes Cosmiques de Haute Energie (LEPCHE)

Saclay

Contact :

Renaud Belmont

Thierry STOLARCZYK

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2022

Contact :

Renaud Belmont
Université de Paris (Paris 7) - DRF/IRFU/DAP/LEPCHE


Directeur de thèse :

Thierry STOLARCZYK
CEA - DRF/IRFU/DAp/LEPCHE

+33 1 69 08 78 12

Page perso : http://irfu.cea.fr/Pisp/thierry.stolarczyk/

Labo : http://irfu.cea.fr/en/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_technique.php?id_ast=3709

Voir aussi : http://www.cta-observatory.org/

Le champ magnétique intergalactique qui baigne les vides cosmiques est très probablement une relique des premiers instants de l’Univers. Le but de cette thèse est de chercher les signatures de ce champ dans les observations de sursauts gamma à très haute énergie, et notamment de prédire les capacités du futur observatoire CTA à contraindre ses propriétés. Il s’agit d’un travail qui mêle étroitement modélisation théorique et analyse de données simulées de CTA.
Etude des processus d’accrétion et éjection dans les trous noirs variables ou transitoires en utilisant les données de la mission SVOM et les données multi-messager disponibles associés

SL-DRF-22-0487

Domaine de recherche : Astrophysique
Laboratoire d'accueil :

Direction d’Astrophysique (DAP)

Laboratoire d’Etudes des Phénomènes Cosmiques de Haute Energie (LEPCHE)

Saclay

Contact :

Andrea GOLDWURM

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2022

Contact :

Andrea GOLDWURM
CEA - DRF/IRFU/DAp/LEPCHE

0169088669

Directeur de thèse :

Andrea GOLDWURM
CEA - DRF/IRFU/DAp/LEPCHE

0169088669

Labo : https://irfu.cea.fr/dap/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=974

Voir aussi : https://apc.u-paris.fr/APC_CS/fr

Les trous noirs actifs au centre des galaxies ou dans les systèmes binaires présentent une émission de haute énergie hautement variable et souvent de type transitoire. Ils seront des cibles prioritaires de la mission SVOM qui mettra en orbite, début 2023, plusieurs instruments X/gamma/optiques dédiés à l’étude des sursauts gamma (GRB) et d’autres sources célestes variables. Nous proposons une étude des phénomènes d’accrétion et éjection dans les trous noirs super-massifs des noyaux actifs des galaxies (AGN), et notamment des Blazars, et des trous noirs de type stellaire, notamment des binaires X galactiques de type transitoires (Novae-X), sur la base des observations du programme générale et du programme ToO de la mission SVOM, programmes en partie sous responsabilité du laboratoire APC. Une attention particulière sera donnée au contexte d’astronomie multi-messager de ces observations, avec la recherche des possibles émissions neutrinos, ondes gravitationnelles et rayons cosmiques associées aux évènements électromagnétiques variables étudiés avec SVOM.
Origine et nature de l’émission haute énergie des microquasars : comportements à long terme et suivis temps réels avec les observatoires INTEGRAL et SVOM

SL-DRF-22-0140

Domaine de recherche : Astrophysique
Laboratoire d'accueil :

Direction d’Astrophysique (DAP)

Laboratoire d’Etudes des Phénomènes Cosmiques de Haute Energie (LEPCHE)

Saclay

Contact :

Jérôme RODRIGUEZ

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2022

Contact :

Jérôme RODRIGUEZ
CEA - DRF/IRFU/DAp/LEPCHE

01 69 08 98 08

Directeur de thèse :

Jérôme RODRIGUEZ
CEA - DRF/IRFU/DAp/LEPCHE

01 69 08 98 08

Labo : https://irfu.cea.fr/dap/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=974

Les microquasars sont des systèmes binaires compacts contenant une étoile « normale » et un objet dense (trou noir ou étoile à neutrons). Le potentiel gravitationnel intense de l’objet compact extrait pour ensuite avaler une partie de la matière de l’étoile compagnon via un disque d'accrétion. Cette image est cependant simpliste et le flot interne d'accrétion est bien plus complexe que cela: le disque est source de vents de matière, alors que des jets relativistes dont les liens à l'accrétion sont inconnus (origine de la matière, énergétique et source de leur accélération, causalité avec les états d'accrétion) sont observés notamment en radio. En sus de ces phénomènes, déjà largement incompris, les observations de haute énergies (typiquement en rayons X durs et gamma) ont mis en lumière la présence de composantes

spectrale dont la compréhension est l'une des grandes questions qui sera abordée dans cette thèse. Cette composante a pu être associée au jet dans un cas, mais nos travaux récents ont amené plus de questions que de réponses définitive à ce sujet.

Le projet de thèse se propose donc de s'attaquer à quelques unes des grandes questions relatives aux phénomènes d'accrétion-éjection dans les microquasars via deux approches complémentaires, et en utilisant les données entre 1 et 1000 keV acquises et en cours d'acquisition avec INTEGRAL, et après son lancement fin 2022, les données de suivis du satellite SVOM.



Dans une première approche nous suivrons l’activité et l’évolution des trous noirs galactiques, à commencer par le microquasar GRS 1915+105 pour lequel une campagne de monitoring est menée depuis de nombreuses années et est toujours en cours (campagne approuvée pour l’année 2022). Notre équipe est aussi PI d’observations de suivi des autres trous noirs Galactiques, et a de ce fait accès aux données temps réel, afin de suivre le comportement de ces objets et de réagir en conséquence lors d’événements fortuits via des programmes dits de cibles d’opportunités (ToO) dédiés. Ces travaux, inclus dans une approche multi-longueur d’onde (radio notamment, mais aussi à plus haute énergie avec le réseau CTA) à travers les collaborations au sein du Département d’Astrophysique, permettront, entre autres, de répondre aux questions suivantes : quels sont les liens précis entre l’accrétion et l’éjection et quelle l’interconnexion existe entre les différentes composantes ’

En parallèle, nous accumulerons les données issues de l’archive conséquente d’INTEGRAL, en combinant pour chaque source les observations faites dans un même état spectral. Ici l’aspect dynamique sera ignoré au profit de l’aspect statistique : ce « stacking » permet l’accumulation de bien plus de photons, par là d’obtenir une précision statistique supérieure nécessaire pour mieux contraindre le domaine 200-2000 keV, et d’utiliser les capacités d’INTEGRAL/IBIS en mode polarimètre. L’approche spectroscopique(INTEGRAL et SVOM dans le futur), la modélisation avec différents modèles physiques de ces spectres, le sondage polarimétrique, le tout placé dans un contexte multi-longueur d’onde permettront d’aborder l’origine de la composante au MeV, sa connexion aux états d’accrétion, son éventuel lien aux jet et donc la composition et l’énergétique des jets et/ou de la « couronne ».



• Astrophysique

 

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