Etude du candidat PeVatron SNR G106.3+2.7 et optimisation de la sensibilité de CTA-North aux hautes énergies
Auteur / Autrice : | Gaia Verna |
Direction : | Franca Cassol, Heide Costantini |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique des particules et astroparticules |
Date : | Soutenance le 09/11/2022 |
Etablissement(s) : | Aix-Marseille |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Centre de physique des particules de Marseille (CPPM) |
Jury : | Président / Présidente : Cristinel Diaconu |
Examinateurs / Examinatrices : Jürgen Knödlseder | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Fabio Acero, Elisa Bernardini |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
La quête des PeVatrons Galactiques, accélérant les particules jusqu'à au moins quelques PeV (1 PeV = 10^(15) eV) est cruciale pour comprendre l'origine des Rayons Cosmiques Galactiques. Récemment, une dizaine de PeVatrons ont été observés dans l’hémisphère North grâce à la détection de rayons gamma jusqu’à quelques centaines de TeV. Le Cherenkov Telescope Array (CTA) représente la prochaine génération de télescopes à imagerie Cherenkov, il sera déployé sur deux sites, un dans chaque hémisphère. Cette thèse porte sur le potential de CTA-North pour la caractérisation de PeVatrons, en considérant en particulier le vestige de supernova G106.3+2.7. Nous avons développé une stratégie de reconstruction visant à optimiser la sensibilité de détection pour les rayons gamma d'énergie >10 TeV. En modifiant le pipeline de reconstruction de CTA, nous avons exploité des images tronquées (liées aux événements partiellement contenues dans le champ de vision de la caméra) et nous avons testé une classification des événements selon leur qualité de reconstruction. Une amélioration de la sensibilité de 20% a été obtenue à des énergies >10 TeV pour une configuration à 9 télescopes au prix d'une détérioration des résolutions angulaire et énergétique. De plus, sur la base de simulations, nous avons évalué la capacité de CTA-North à caractériser G106.3+2.7 en supposant une émission hadronique à partir de nuages moléculaires et en testant différents modèles morphologiques et spectraux. CTA-North est capable de détecter l'émission étendue de la source et de reproduire le spectre des protons simulés. Ce travail anticipe l'observation prochaine de G106.3+2.7 avec les premiers télescopes de CTA-North.