Thèse soutenue

Transport de neutrinos dans les supernovas gravitationnelles

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Auteur / Autrice : Bruno Peres
Direction : Jérôme NovakMicaela Oertel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Astronomie et astrophysique
Date : Soutenance en 2013
Etablissement(s) : Observatoire de Paris (1667-....)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine1992-....)
Jury : Président / Présidente : Daniel Rouan
Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Novak, Micaela Oertel, Daniel Rouan, Elias Khan, Bernhard Müller, Loïc Villain
Rapporteurs / Rapporteuses : Elias Khan

Résumé

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Cette thèse traite des simulations numériques des supernovas gravitationnelles, et en particulier du problème du transport des neutrinos. Les neutrinnos jouent un rôle central dans l'explosion d'une supernova. Leur implémentation numérique est difficile, à cause des connaissances très détaillées nécessaires pour le traitement des interactions, mais surtout à cause de la très grande exigence en temps de calcul des équations à résoudre. Après une première partie sur le contexte physique dans lequel se trouvent souvent les supernovas gravitationnelles actuellement, je fais le point sur le traitement numérique, avec un accent sur les méthodes numériques présentes dans le code que j'ai utilisé au long de ma thèse, le code CoCoNut. La troisième partie de cette thèse propose de beaucoup simplifier le traitement des neutrinos. C'est ce qui est fait dans l'implémentation du schéma de fuite, que j'ai pu par la suite utiliser pour étudier la formation des trous noirs. Dans cette optique, je montre l'influence de l'ajout de particules exotiques (pions et hypérons) sur la formation du trou noir. La deuxième piste proposée pour le traitement des neutrinos est la résolution de l'équation de Boltzmann en relativité générale. La dérivation de cette équation dans le cadre de la relativité générale fait l'objet de la quatrième partie de cette thèse. Enfin, la cinquième partie de cette thèse introduit un nouveau code de résolution numérique de l'équation de Boltzmann. Je montre d'une part les méthodes utilisées, et d'autre part des tests numériques, qui valident le bon fonctionnement du code.