Étude et modélisation des noyaux actifs de galaxie les plus énergétiques avec le satellite Fermi PDF Download
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Author: David Sanchez Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 235
Book Description
on trovue sur la platforme de thèses en ligne Tel le résumé suivant : "Lancé le 11 juin 2008 par la NASA, le satellite Fermi, avec à son bord le LAT (Large Area Telescope), ouvre une nouvelle fenêtre sur le ciel gamma. Grâce à aux capacités de détection du LAT des photons dans la gamme en énergie 200 MeV-300 GeV, il devient possible d'étudier les Noyaux Actifs de Galaxie (NAG en anglais). En particulier, on s'intéressera à la classe des blazars et les plus énergétiques d'entres-eux les High frequency peaked BL Lac (HBL). Les blazars sont des NAG possédant un jet qui pointe dans la direction de la Terre. Cette thèse présente une étude systématique des blazars détectés par les observatoires Tcherenkov au dessus de 200 GeV, faite avec 5.5 mois de données prisent par le LAT. La comparaison entre les deux gammes en énergie permet d'étudier la distribution des particules émettrices ainsi que des effets de propagation des photons de la source jusqu'à l'observateur. Un modèle d'émission électromagnétique des jets de plasma dit synchrotron self-Compton (SSC) est décrit et utilisé pour rendre compte de l'émission sur tout le spectre des HBL PKS 2155-305 et PG 1553+113. Les résultats indiquent que les effets Klein-Nishina de réduction de la section efficace de diffusion Compton inverse jouent un rôle majeur dans ces objets. Une étude sur le long terme (environ 1 an) de PKS 2155-305 en rayons X et en rayons gamma est aussi décrite. Menée avec le satellite RXTE (rayons X) et le LAT, c'est la campagne d'observation conjointe la plus longue à ce jour. Les propriétés spectrales et temporelles sont décrites avec un modèle SSC dépendant du temps."
Author: David Sanchez Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 235
Book Description
on trovue sur la platforme de thèses en ligne Tel le résumé suivant : "Lancé le 11 juin 2008 par la NASA, le satellite Fermi, avec à son bord le LAT (Large Area Telescope), ouvre une nouvelle fenêtre sur le ciel gamma. Grâce à aux capacités de détection du LAT des photons dans la gamme en énergie 200 MeV-300 GeV, il devient possible d'étudier les Noyaux Actifs de Galaxie (NAG en anglais). En particulier, on s'intéressera à la classe des blazars et les plus énergétiques d'entres-eux les High frequency peaked BL Lac (HBL). Les blazars sont des NAG possédant un jet qui pointe dans la direction de la Terre. Cette thèse présente une étude systématique des blazars détectés par les observatoires Tcherenkov au dessus de 200 GeV, faite avec 5.5 mois de données prisent par le LAT. La comparaison entre les deux gammes en énergie permet d'étudier la distribution des particules émettrices ainsi que des effets de propagation des photons de la source jusqu'à l'observateur. Un modèle d'émission électromagnétique des jets de plasma dit synchrotron self-Compton (SSC) est décrit et utilisé pour rendre compte de l'émission sur tout le spectre des HBL PKS 2155-305 et PG 1553+113. Les résultats indiquent que les effets Klein-Nishina de réduction de la section efficace de diffusion Compton inverse jouent un rôle majeur dans ces objets. Une étude sur le long terme (environ 1 an) de PKS 2155-305 en rayons X et en rayons gamma est aussi décrite. Menée avec le satellite RXTE (rayons X) et le LAT, c'est la campagne d'observation conjointe la plus longue à ce jour. Les propriétés spectrales et temporelles sont décrites avec un modèle SSC dépendant du temps."
Author: Thomas Vuillaume Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 0
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Les noyaux actifs de galaxie (NAG) sont les objets les plus énergétiques de l'univers. Cette incroyable puissance provient de l'énergie gravitationnel de matière en rotation autour d'un trou noir super-massif siégeant au centre des galaxies. Environ 10% des NAG sont pourvus de jets relativistes émanant de l'objet central (trou noir et matière environnante) et s'étalant sur des échelles de l'ordre de la galaxie hôte. Ces jets sont observés à toutes les longueurs d'ondes, de la radio aux rayons gamma les plus énergétiques. En dépit de nombreuses études et d'instruments de plus en plus précis depuis leur découverte dans les années 1950, les NAG sont encore très mal compris et la formation, la composition et l'accélération des jets sont des questions encore pleinement ouvertes. Le modèle le plus répandu visant à reproduire l'émission des NAG, le modèle "une zone" repose souvent sur des hypothèse ad-hoc et ne parvient pas à apporter une modélisation satisfaisante.Le paradigme du "two-flow" (deux fluides) développé à l'IPAG et basé sur une idée originale de Sol et al (1989) a pour but de fournir une vision unifiée et cohérente des jets de NAG. Cette théorie repose sur une l'hypothèse principale que les jets seraient en fait composés de deux fluides co-axiaux: une colonne centrale composée d'un plasma purement leptonique (électrons/positrons) se déplaçant à des vitesses relativistes et responsable pour la grande partie de l'émission non thermique observée entourée par une enveloppe composée d'un plasma baryonique (électrons/protons), régie pas la magnéto-hydrodynamique, se déplaçant à des vitesses sous-relativistes mais transportant la majorité de l'énergie. Cette hypothèse est basée sur des indices observationnels ainsi que sur des arguments théoriques et permet d'expliquer nombre des caractéristiques des NAG.Afin d'étudier plus en profondeur le paradigme du two-flow, un modèle numérique basé sur ses concepts et produisants des observables comparables aux observations est nécessaire.Durant ma thèse, j'ai participé au développement de ce modèle, m'intéressant notamment à la diffusion Compton inverse de photons provenant de l'extérieur du jet. Ce processus, primordial dans la modélisation des NAG, est aussi central dans le paradigme du two-flow car il est à l'origine de l'accélération de la colonne via l'effet fusée Compton. Pour cela, j'ai du développer des nouvelles approximations analytiques de la diffusion Compton d'une distribution thermique de photons.En m'intéressant à l'effet fusée Compton, j'ai pu montré que dans le champ de photon thermique d'un NAG, le facteur de Lorentz d'ensemble du plasma pouvait être sujet à des variations le long du jet en fonction de la distance à l'objet central. Ces variations peuvent avoir un effet important sur l'émission observée et peuvent induire de la variabilité spatiale et temporelle. J'ai également montré que les facteurs de Lorentz terminaux obtenus étaient compatibles avec les conditions physiques attendus dans les jets et avec les observations.Le modèle complet produit des DES directement comparables aux observations. Néanmoins, le modèle est par nature erratique et il est quasiment impossible de relier directement les paramètres du modèles avec les DES produites. Malheureusement, les procédures standards d'adaptation automatique aux données (e.g. basé sur les méthodes de gradient) ne sont pas adaptées au modèle à cause de son grand nombre de paramètres, de sa non-linéarité et du temps de calcul important. Afin de palier à ce problème, j'ai développé une procédure d'adaptation automatique basée sur les algorithmes génétiques. L'utilisation de cet outil a permis la reproduction de plusieurs DES par le modèle. J'ai également montré que le modèle était capable de reproduire les DES observées avec des facteurs de Lorentz d'ensemble relativement bas, ce qui pourrait potentiellement apporter une harmonisation entre les observations et les nécessités théoriques.
Author: Françoise Combes Publisher: ISTE Group ISBN: 1789480876 Category : Science Languages : fr Pages : 340
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Pratiquement toutes les galaxies hébergent un trou noir supermassif en leur centre. Ces trous noirs croissent en masse en symbiose avec leur galaxie hôte et modèrent leur formation d’étoiles. Lorsque la matière est entraînée vers le noyau de la galaxie, un disque d’accrétion se forme, où le moment cinétique est transféré vers l’extérieur. Une énergie considérable est libérée lorsque la matière tombe dans le trou noir : c’est le phénomène des noyaux actifs de galaxie (AGN). Un noyau peut briller mille fois plus que la galaxie entière avec ses 200 milliards d’étoiles. L’activité nucléaire peut prendre de nombreuses formes, des quasars très puissants aux galaxies de Seyfert plus ordinaires, en passant par les radio-galaxies, qui peuvent lancer des jets jusqu’à dix fois le rayon de la galaxie. Noyaux actifs de galaxie examine toutes ces manifestations et présente une vue unifiée des AGN. Lorsque deux galaxies fusionnent, un trou noir binaire se forme et les deux trous noirs spiralent l’un vers l’autre pour fusionner, émettant des ondes gravitationnelles détectables par le futur satellite LISA.
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Active Galactic Nuclei (AGN) are among the most energetic sources in the Universe. A subgroup of AGN possesses relativistic jets, the emission of which is purely non-thermal. In the case where the jet is aligned to the line of sight, these objects, called "blazars", have their emission amplified by the relativistic Doppler effect. Since the advent of very high energy (VHE; E > 100GeV) -ray astrophysics, Čerenkov telescopes like H.E.S.S. have observed almost thirty AGN, mainly blazars, from the ground. Čerenkov radiation from particle showers created by the interaction of -rays in the terrestrial atmosphere is used to derive the properties of the incident photon and thus to study these extragalactic sources. We have studied the highly variable VHE -ray emission from the blazar PKS 2155- 304, from which two major outbursts were detected in July 2006, within the framework of a dynamic Synchrotron self-Compton (SSC) model. This variable emission presents properties excluding the most standard emission scenarios for blazars. We have also developed an SSCemission model for misaligned relativistic jets, to interpret the recent discovery of VHE -ray emission from two radio galaxies, M87 and CenA, which established the emergence of a new familiy of cosmic TeV emitters. We conclude with a systematic study conducted on all the AGN currently known at TeV with a stationary SSC model. We present tools for predictions of flux densities in these objects, which can be confronted with future observations by the Čerenkov Telescope Array (CTA).
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Le développement des observations multi-longueurs d’onde des noyaux actifs de galaxies permet aujourd’hui d’atteindre une couverture quasi complète de leur rayonnement depuis la radio jusqu’aux plus hautes énergies accessibles, du domaine du TeV, par les télescopes Tcherenkov. Les modèles d’émissions de ces sources se trouvent de plus en plus contraints, en particulier pour les blazars où les scénarios standards de type Synchrotron Self Compton (SSC) à une zone sont régulièrement mis en défaut par ce nouveau flot d’informations. Le sujet principal de cette thèse est l’étude approfondie des blazars dits « intermédiaires » entre les deux catégories spectrales depuis longtemps identifiées que sont les BL Lacs et les FSRQs (pour fat spectrum radio quasars). En première approche nous menons une étude complète du blazar intermédiaire Ap Librae pour lequel nous montrons que la base du jet étendu joue un rôle très significatif dans le rayonnement global de la source. Pour cette étude nous présentons le développement d’un code SSC multi-zones traitant de manière cohérente les interactions radiatives entre les différentes composantes. Nous nous concentrons ensuite sur les caractéristiques radio observés par « very large baseline interferometry » (VLBI) du jet pouvant être utilisés pour contraindre efficacement les paramètres physiques et géométriques du modèle, et déduisons un lien fort entre les nodules radios observés dans le jet et la zone compacte émettant en gamma. En seconde approche nous caractérisons une population de blazars par l’étude des spectres radios, qui à l’instar d’Ap Librae présentent un jet relativement puissant devant l’émission d’une zone compacte SSC. Nous proposons une classification nouvelle des blazars basée sur les propriétés cinématiques des jets VLBI dans un échantillon de 167 sources sélectionnées dans la base de données du réseau de télescopes radio MOJAVE. La présence d’une corrélation entre la cinématique radio et la classe spectrale met en avant la nature de cette classe intermédiaire, dont nous vérifions par la suite la cohérence dans un scénario d’unification des blazars. Cette thèse étant également au sein de la collaboration du réseau de télescopes Tcherenkov H.E.S.S., nous présentons les résultats d’analyse de sources nouvellement détectées ou très prometteuses aux très hautes énergies. Nous exposons aussi les développements récents d’une méthode d’amélioration de la précision astrométrique du réseau par le suivi d’étoiles sur les caméras.
Author: Pierre Ferruit Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 161
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LA COMPREHENSION DES MECANISMES RESPONSABLES DE L'EXCITATION DU GAZ AU SEIN DES ENVIRONNEMENTS DE NOYAUX ACTIFS DE GALAXIES EST ESSENTIELLE A L'ETUDE DE LA PHYSIQUE DU NOYAU ACTIF LUI-MEME. DE LA PHOTOIONISATION AUX CHOCS, LES SOURCES POSSIBLES D'EXCITATION DE CE GAZ NE MANQUENT PAS. NOUS AVONS ENTREPRIS DE MODELISER L'UNE D'ENTRE ELLES, LES CHOCS EN ARCS QUI SE FORMENT AU COURS DE L'INTERACTION ENTRE LES EJECTA RADIO ET LE MILIEU AMBIANT. CECI NOUS A PERMIS D'ETUDIER EN DETAIL LE COMPORTEMENT DU GAZ ET SON EMISSIVITE LE LONG DE L'ECOULEMENT. UN DES POINTS FORTS DE CE MODELE, EST L'UTILISATION DU LOGICIEL MAPPINGS IC POUR LE TRAITEMENT DES PROCESSUS DE PHYSIQUE ATOMIQUE. NOUS AVONS PU AINSI MODELISER LES PROFILS DE RAIES ET LES CARTES D'EMISSION DE CHOCS EN ARC POUR UN JEU COMPLET DES RAIES D'INTERET ASTROPHYSIQUE. CES PREVISIONS SONT CONFRONTEES A CELLES DE MODELES DIFFERENTS ET AUX OBSERVATIONS. LES OBSERVATIONS DE CES MEMES ENVIRONNEMENTS CONSTITUENT LE DEUXIEME VOLET DE CETTE THESE. OBTENUES A L'AIDE DU SPECTROGRAPHE INTEGRAL DE CHAMP TIGRE DEVELOPPE A L'OBSERVATOIRE DE LYON, ELLES ILLUSTRENT BIEN LA DIVERSITE ET LA COMPLEXITE DE CES OBJETS. NOUS PRESENTONS LES RESULTATS OBTENUS SUR TROIS GALAXIES ACTIVES DIFFERENTES: NGC 5929 (GALAXIE DE SEYFERT), NGC 1275 (GALAXIE CENTRALE D'AMAS) ET 3C 435A (RADIO-GALAXIE)
Author: Isabel Enríquez de Salamanca Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 206
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CE TRAVAIL DE RECHERCHE PORTE SUR LES NOYAUX ACTIFS DE GALAXIES. CE SONT DES NOYAUX DE GALAXIES QUI EMETTENT UN RAYONNEMENT CONTINU TRES PUISSANT (ENTRE 10#4#1ERG/S ET 10#4#8ERG/S) SUR TOUT LE SPECTRE ELECTROMAGNETIQUE (DEPUIS LES RAYONS GAMMA JUSQU'AUX ONDES RADIO) A PARTIR D'UNE SOURCE EXTREMEMENT CONFINEE (DE L'ORDRE DE QUELQUES DIXIEME DE PARSECS). CECI NE PEUT PAS ETRE EXPLIQUE PAR DES PROCESSUS STELLAIRES NORMAUX. LE MODELE PHYSIQUE GENERALEMENT ACCEPTE CONSISTE EN UN TROU NOIR MASSIF (ENTRE 10#7 ET 10#9 MASSES SOLAIRES ENVIRON) AVEC UN DISQUE D'ACCRETION, ET UN ENSEMBLE DE NUAGES EMETTEURS, EN ROTATION KEPLERIENNE AUTOUR DE CE SYSTEME. LE CONTINU IONISANT EST PRODUIT DANS LES REGIONS CENTRALES, PROCHES DU TROU NOIR. CE RAYONNEMENT ILLUMINE LE DISQUE ET LES NUAGES, QUI EMETTENT A LEUR TOUR, LES RAIES. NOUS AVONS DETERMINE LA TAILLE CARACTERISTIQUE DE LA REGION OU LES RAIES LARGES SONT EMISES DE DEUX GALAXIES DE SEYFERT POUR LESQUELLES ELLE N'ETAIT PAS CONNUE. CES TAILLES SONT COMPARABLES AVEC CELLES D'AUTRES GALAXIES DE SEYFERT DE LUMINOSITE SIMILAIRE. CELA A ETE FAIT APRES UNE ANALYSE DES RAIES, ET EN TENANT COMPTE DES SOURCES POSSIBLES D'ERREURS TELLES QUE LE SEEING, L'EMISSION DU FER, ETC. A PARTIR DE L'ETUDE DU PROFIL DES RAIES, ON TROUVE QUE LES REGIONS EMISSIVES SONT COMPLEXES, AVEC UNE STRATIFICATION DES PROPRIETES PHYSIQUES (DENSITE, VITESSE, ETC) DU GAZ QUI LES COMPOSENT. CEPENDANT, IL EXISTE DES DIFFERENCES D'UNE GALAXIE DE SEYFERT A L'AUTRE: REPONSE PLUS OU MOINS RAPIDE DU GAZ QUI SE TROUVE PRES DU NOYAUX, PRESENCE D'UN MILIEU ABSORBANT PRES DU CENTRE, ETC. TOUS CES RESULTATS SONT COMPATIBLES EN GENERAL AVEC LES MODELES STANDARDS: IL SERAIT DONC NECESSAIRE DE LES MODELISER QUANTITATIVEMENT, DE FACON A CONTRAINDRE LES PARAMETRES PHYSIQUES DE CES MODELES
Author: Anne Poncelet Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
CETTE THESE EST CONSACREE A L'ETUDE DES NOYAUX ACTIFS DE GALAXIES (NAG) EN INFRAROUGE. ELLE PORTE PLUS PARTICULIEREMENT SUR LA POUSSIÈRE - ÉLÉMENT CLÉ DU SCHÉMA UNIFIÉ DES NAGS - DISTRIBUÉE AU COEUR DE NGC 1068, OBSERVÉE AVEC DES INSTRUMENTS DU VERY LARGE TELESCOPE DE L'ESO (OBSERVATOIRE EUROPÉEN AUSTRAL). L'INTERFÉROMÈTRE MIDI RÉSOUD LA POUSSIÈRE DE NGC 1068 À DE TRÈS PETITES ÉCHELLES (
Author: David Sanchez
Author: David Sanchez
Author: Thomas Vuillaume
Author: Françoise Combes
Author: Jean-Philippe Lenain
Author: Olivier Hervet
Author: Pierre Ferruit
Author: Isabel Enríquez de Salamanca
Author: Anne Poncelet
Author: Lucie Gérard
Author: Floyd William Stecker