Thèse soutenue

Etude stéréoscopie des émissions radio solaires avec l'instrument S/Waves embarqué sur les ondes STEREO

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Auteur / Autrice : Vratislav Krupař
Direction : Milan MaksimovicOndřej Santolík
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Astronomie et astrophysique
Date : Soutenance en 2012
Etablissement(s) : Observatoire de Paris
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine ; 1992-....)
Jury : Président / Présidente : Benoît Mosser
Examinateurs / Examinatrices : Milan Maksimovic, Ondřej Santolík, Säm Krucker, Robert F. Wimmer-Schweingruber, Baptiste Cecconi, František Němec, Jan Souček
Rapporteurs / Rapporteuses : Säm Krucker, Robert F. Wimmer-Schweingruber

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Cette thèse est principalement consacrée à une étude des sursauts radio type III observés par l'instrument S/Waves à bord du satellite Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO). Ces émissions sont produites lors de période d'activité solaire accrue par des faisceaux d'électrons suprathermiques s'échappant de la couronne solaire le long de lignes de champ magnétique ouvertes. Lorsque des électrons rapides se propagent dans le milieu interplanétaire (IP), des ondes de Langmuir sont générées à la fréquence plasma locale des électrons fpe par une instabilité dite "bump-on-tail". Ces instabilités peuvent ensuite être converties par un processus non-linéaire en des émissions radio à fpe et/ou à 2fpe : les sursauts radio de type III. Nous avons développé une méthode d'inversion goniopolarimétrique (GP, aussi appelée "direction-finding") en utilisant la technique de décomposition en valeurs singulières (SVD) appliquée aux mesures des trois antennes électriques non-orthogonales. Elle nous permet de retrouver la direction du vecteur d'onde des ondes radio de Type III ainsi que leurs propriétés de polarisation. Nous avons également étudié l'influence des sources étendues (qui sont caractéristiques des sursauts radio de type III) sur les matrices spectrales mesurées. Nous avons trouvé une relation empirique entre la taille des sources apparentes et les matrices spectrales décomposées par SVD. Les techniques précitées ont été largement testées sur des données obtenues par le receveur haute fréquence (HFR, une composante de l'instrument S/Waves). Nous avons comparé des densités de flux et des produits GP de plusieurs sursauts radio intenses observés simultanément par les satellites STEREO et Wind (en utilisant la méthode de démodulation de spin pour inversion GP), lorsque ceux-ci étaient proches, avec des résultats satisfaisants. Nous avons réalisé une analyse statistique d'un grand nombre de sursauts radio de type III observées par STEREO entre mai 2007 et septembre 2011. Seuls les cas intenses, simples, et isolés ont été inclus dans notre ensemble de données. Nous avons constaté que la densité de flux maximale se produit autour de 1 MHz. La taille apparente de la source est très étendue (∼40°) pour les fréquences inférieures à 500 kHz tout en restant à peu près constante (∼25°) entre 500 kHz et 2 MHz. Les positions calculées des sources radio suggèrents que la diffusion de la configuration primaire du faisceau joue un rôle important dans la propagation de sursauts radio de type III dans l'environnement IP.