Thèse soutenue

Etude du fond diffus galactique des électrons et positrons et étude des performances de la seconde phase de l'expérience H.E.S.S.

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Auteur / Autrice : Daniel Kerszberg
Direction : Jean-Philippe LenainPascal Vincent
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique de l'Univers
Date : Soutenance le 05/10/2017
Etablissement(s) : Paris 6
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la terre et de l'environnement et physique de l'univers (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Physique nucléaire et hautes énergies (Paris ; 1997-....)
Jury : Président / Présidente : Jacques Dumarchez
Examinateurs / Examinatrices : David Bergé-Lefranc, Sylvie Rosier-Lees
Rapporteurs / Rapporteuses : Piera Luisa Ghia, Julien Lavalle

Résumé

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Le réseau de télescopes H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) permet de détecter des particules du rayonnement cosmique (astroparticules) par l'émission de lumière Cherenkov émise par les particules secondaires résultant de l'interaction d'une particule primaire dans l'atmosphère terrestre. Outre la détection et l'étude de sources astrophysiques qui émettent des rayons gamma, H.E.S.S. permet d'étudier les différentes émissions diffuses du rayonnement cosmique. L'intérêt de ces émissions diffuses dans la compréhension de l'origine et la propagation des rayons cosmiques ainsi que la possibilité d'y détecter un signal de matière noire est rappelé dans ce manuscrit. Après une présentation de l'expérience H.E.S.S., la possible amélioration de la discrimination entre les rayons gamma et les électrons avec H.E.S.S. est discutée. En particulier, la possibilité de détecter le rayonnement Cherenkov direct émis par les électrons primaires du rayonnement cosmique au contraire des rayons gamma est abordée. Ensuite, une méthode de discrimination basée sur une comparaison à l'aide d'un maximum de vraisemblance entre des images enregistrées par les caméras des télescopes et des images issues d'un modèle semi-analytique est utilisée afin d'obtenir une reconstruction spectrale des électrons et des positrons du rayonnement cosmique avec les données de H.E.S.S. Cette mesure permet pour la première fois d'étendre la détermination du spectre en énergie des électrons et des positrons du rayonnement cosmique jusqu'à 20 TeV.