Author: Julien Woilliez Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 207
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Recent progress in sensitivity achieved by the new generation of optical long baseline interferometers (VLTI & KECK) allows new fields of astronomy to benefit from very high angular resolution observations at near infrared wavelength. Extragalactic astronomy, through active galactic nuclei (AGN) observations, is one of those fields. As a preparation to coming active nuclei interferometric observations, I present a toolbox designed for the interpretation of the first data. I also present one of the two first observations of AGN: the Seyfert 2 NGC 1068 observed with MIDI, the newly commissioned 10 microns VLTI instrument. With the Seyfert 1 NGC 4151 by KECK, those two observations confirm the forecasted need of higher angular resolution to study the inner parts of the molecular torus found in active galactic nuclei. This would allow using an innovative tomographic technique I developed: interferometric reverberation. The 'OHANA project (Optical Hawaiian Array for Nanoradion Astronomy) aims at demonstrating the use of single mode fibers in J, H and K bands to coherently combine adaptive corrected telescopes, already present on top of Mauna Kea, into a very sensitive and resolving interferometer. I present the preparatory phase of the project where the coupling between adaptive optics and single mode fibers is studied on CFHT, GEMINI and KECK telescopes. Those tests allow me to confirm the sensitivity of the final instrument as well as to propose a diagnostic on the different adaptive optics systems. Then I present the new concept of the OHANA multicoaxial beam combiner. I present the ongoing developments of the interferometric demonstration phase, namely a gaussian beam delay line and 2x300m long single mode fibers, in ,J, H and K bands, used for the coherent transport.
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Les Noyaux Actifs de Galaxies (AGN) se situent au centre de galaxies extrêmement lointainesdont la luminosité provient de l'interaction d'un trou noir central supermassif et d'undisque d'accrétion. Il en résulte l'éjection à des vitesses relativistes de jets de matière collimatés.L'interférométrie à très longue base (VLBI) permet, grâce aux très grandes résolutionsatteintes, d'observer finement la structure de ces jets et de déterminer très précisément laposition astrométrique des objets. En raison de leur distance, les AGN ne présentent pas demouvements propres, ce qui les rend idéaux pour la construction de systèmes de référenceultra-précis et très stables.Des instabilités en position de quelques centaines de microsecondes d'arc, généralementimputées aux variations de la structure des jets, sont toutefois souvent observées sur des échellesde temps de quelques mois à quelques années. Le travail présenté ici étudie le lien entre les deuxphénomènes de façon statistique. Sur la base d'observations VLBI régulières conduites entre1994 et 2003, nous comparons l'évolution de la position astrométrique et de la structure des jetspour un échantillon de 68 AGN sur une période de 10 ans. Les résultats de l'étude indiquent quela corrélation entre les deux phénomènes existe mais n'est pas aussi forte qu'attendue. Le travailest complété par une simulation des effets causés sur la trajectoire des jets par la précessiondu disque d'accrétion ainsi que par la présence d'un système binaire de trous noirs. Appliquéeau cas de la source 1308+326, l'étude montre que l'amplitude de ces effets est compatible avecles oscillations de la trajectoire observées en VLBI.
Author: Lucas Grosset Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 199
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Despite having strong theoretical models, the current limitation in our understanding of the small-scale structures of galaxies is linked to the lack of observational evidences. Many powerful telescopes and instruments have been developed in the last decades, however one of these strongest tools, namely Adaptive Optics (AO), can only be used on a very limited number of targets. Indeed, for AO to be efficient, a bright star is required close to the scientific target, typically under 30 . This is mandatory for the AO systems to be able to measure the atmospheric turbulence and this condition is rarely satisfied for extended extragalactic targets such as galaxies. The main part of this thesis work consisted in going deeper in the analysis of the inner tens of parsecs of Active Nuclei (AGN) by combining different techniques to obtain and to interpret new data. In this context, we developed a new radiative transfer code to analyse the polarimetric data. A second part of my work was dedicated to a high angular resolution study of Super Star Clusters (SSC) in a new system, thanks to data obtained with the AO demonstrator CANARY instrument.
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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.
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À travers mon travail de thèse j'ai été amené à faire intervenir des disciplines d'horizons très différents. Plus précisément, il s'agissait d'obtenir des données sur des noyaux actifs de galaxie avec NaCo, de créer et/ou d'adapter de nouvelles techniques de traitement pour les observations avec une optique adaptative, pour enfin interpréter les données ainsi traitées, notamment en les comparant à des modèles numériques. Trois techniques de renforcement de la résolution angulaire et du contraste ont été développées ou améliorées dans ce travail : le recentrage d'image sub-pixelique, la déconvolution d'image sous contraintes et la reconstruction de la fonction d'étalement de point de l'instrument avec les données d'analyse de front d'onde. Dans chaque cas, la méthode a été appliquée à des données réelles et a permis effectivement un gain important sur la finesse angulaire et donc, au final, sur le retour astrophysique, avec plusieurs résultats originaux en particulier concernant NGC1068 le plus étudié des noyaux de Seyfert de type 2.
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LA PREMIERE PARTIE COMPORTE UNE INTRODUCTION HISTORIQUE, UNE DISCUSSION DES PROPRIETES SPECTROPHOTOMETRIQUES OBSERVEES ET DES MODELES THEORIQUES, UNE BREVE DESCRIPTION DES MODELES DE LA SOURCE D'ENERGIE CENTRALE ET DES HYPOTHESES RELATIVES AU ROLE DE L'ACTIVITE NUCLEAIRE DANS L'EVOLUTION DES GALAXIES. LA SECONDE PARTIE REGROUPE CINQ PUBLICATIONS CONCERNANT DES TRAVAUX THEORIQUES, DES DONNEES D'OBSERVATION DE TROIS QUASARS ET LA VARIABILITE OPTIQUE DU BLAZAR OJ 287
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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).
Author: MARIA MARGARIDA GIL.. SEROTE NUNES ROOS Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 336
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LE TRAVAIL PRESENTE ICI EST UNE ETUDE DE BASE DES PROBLEMES CONCERNANT L'ESTIMATION DE LA CONTAMINATION PAR LE RAYONNEMENT STELLAIRE DES NOYAUX ACTIFS DE GALAXIES. NOUS CHERCHONS QUELS TYPES D'ETOILES SONT PRESENTS DANS DES GALAXIES DE DIFFERENTS TYPES D'ACTIVITE : GALAXIES NORMALES, GALAXIES A FLAMBEE D'ETOILES, LINERS, GALAXIES DE SEYFERTS DE TYPE 2 ET 1. NOUS OBSERVONS DES GRADIENTS DE POPULATION ENTRE LES NOYAUX ET LES REGIONS CIRCUMNUCLEAIRES DANS LE BULBE DES GALAXIES SPIRALES, MAIS PAS DANS LES REGIONS CENTRALES DES ELLIPTIQUES. L'ABONDANCE EN METAUX EST GENERALEMENT ELEVEE. CET ENRICHISSEMENT EN METAUX EST LA PREUVE D'UNE INTENSE FORMATION STELLAIRE DANS LE PASSE. DES GRANDES QUANTITES DE POUSSIERE SONT OBSERVEES DANS LES NOYAUX DES GALAXIES. IL Y A DES DIFFERENCES MARQUEES SUIVANT LES TYPES D'ACTIVITE. SEUL LES GALAXIES A FLAMBEE D'ETOILES ET NGC 1275, SEYFERT 1, QUI MONTRE DES SIGNES D'INTERACTION IMPORTANTS, ONT UNE ABONDANCE EN METAUX FAIBLE ET UNE POPULATION STELLAIRE TRES JEUNE MONTRANT LA PRESENCE D'UNE FLAMBEE D'ETOILE INTENSE. LES SEYFERTS 2 SONT EGALEMENT CARACTERISEES PAR UNE POPULATION ASSEZ JEUNE MAIS MOINS INTENSE QUE DANS LES GALAXIES A FLAMBEE D'ETOILES. NGC 3516, SEYFERT 1 TYPIQUE, PRESENTE PAR CONTRE, UNE POPULATION NORMALE DANS LES REGIONS CIRCUMNUCLEAIRES CARACTERISTIQUES DE GALAXIES DU MEME TYPE MORPHOLOGIQUE. LES LINERS ONT DES POPULATIONS EVOLUEES AVEC PEU DE FORMATION STELLAIRE RECENTE. DONC, SI DES ANOMALIES DE POPULATIONS EXISTENT, ELLES SONT TRES DIFFICILES A DETECTER, DU FAIT PEUT-ETRE QUE LA RESOLUTION SPATIALE ATTEINTE A PARTIR DU SOL N'EST PAS SUFFISANTE POUR POUVOIR TOTALEMENT ISOLER LE NOYAU DE LA GALAXIE HOTE. UNE CONCLUSION IMPORTANTE DE CETTE ETUDE EST QUE NOUS NE POUVONS PAS PRENDRE UNE POPULATION STELLAIRE MOYENNE SELON LE TYPE MORPHOLOGIQUE POUR LA SOUSTRAIRE A UN SPECTRE DE GALAXIE ACTIVE DONT ON VEUT ETUDIER LA COMPOSANTE NON STELLAIRE. EN FAIT, LA POPULATION EST TRES PARTICULIERE ET CHANGE D'UNE GALAXIE A UNE AUTRE.
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LE NOYAU DES GALAXIES ACTIVES: CARACTERISATION DU NOYAU, LE RAYONNEMENT CONTINU, UN APERCU DES MODELES THEORIQUES, SPECTRE DE RAIES EN OPTIQUE ET EN UV. LE ROLE DE LA SPECTROPHOTOMETRIE DANS LE DOMAINE OPTIQUE: COMMENT ETUDIER LE NOYAU, METHODE D'ANALYSE A LARGE BANDE PASSANTE ET PETITE RESOLUTION SPECTRALE ET METHODE A PETITE BANDE PASSANTE ET GRANDE RESOLUTION. UNE NOTE CONCERNE LE TRAITEMENT DU BRUIT RESIDUEL ET L'EXTRACTION DE L'INFORMATION LORS DE LA REDUCTION DES SPECTRES. ON PRESENTE ENFIN LES PRECISIONS APPORTEES QUANT A LA MODELISATION DES NOYAUX ACTIFS EN DISTINGUANT 3 ZONES: LA ZONE EXTERIEURE RESOLUE A 100 PC ENVIRON, LA ZONE DES RAIES INTERDITES A 1 PC ENVIRON ET LA ZONE CENTRALE
Author: Claude Cohen-Tannoudji Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 3527345558 Category : Science Languages : en Pages : 790
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This new, third volume of Cohen-Tannoudji's groundbreaking textbook covers advanced topics of quantum mechanics such as uncorrelated and correlated identical particles, the quantum theory of the electromagnetic field, absorption, emission and scattering of photons by atoms, and quantum entanglement. Written in a didactically unrivalled manner, the textbook explains the fundamental concepts in seven chapters which are elaborated in accompanying complements that provide more detailed discussions, examples and applications. * Completing the success story: the third and final volume of the quantum mechanics textbook written by 1997 Nobel laureate Claude Cohen-Tannoudji and his colleagues Bernard Diu and Franck Laloë * As easily comprehensible as possible: all steps of the physical background and its mathematical representation are spelled out explicitly * Comprehensive: in addition to the fundamentals themselves, the books comes with a wealth of elaborately explained examples and applications Claude Cohen-Tannoudji was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris where he also studied and received his PhD in 1962. In 1973 he became Professor of atomic and molecular physics at the Collège des France. His main research interests were optical pumping, quantum optics and atom-photon interactions. In 1997, Claude Cohen-Tannoudji, together with Steven Chu and William D. Phillips, was awarded the Nobel Prize in Physics for his research on laser cooling and trapping of neutral atoms. Bernard Diu was Professor at the Denis Diderot University (Paris VII). He was engaged in research at the Laboratory of Theoretical Physics and High Energy where his focus was on strong interactions physics and statistical mechanics. Franck Laloë was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris. His first assignment was with the University of Paris VI before he was appointed to the CNRS, the French National Research Center. His research was focused on optical pumping, statistical mechanics of quantum gases, musical acoustics and the foundations of quantum mechanics.
Author: Julien Woilliez
Author: Romuald Bouffet
Author: Lucas Grosset
Author: Olivier Hervet
Author: Damien Gratadour
Author: DEBORAH.. DULTZIN HACYAN
Author: Jean-Philippe Lenain
Author: MARIA MARGARIDA GIL.. SEROTE NUNES ROOS
Author: DIDIER.. PELAT
Author: Claude Cohen-Tannoudji