Thèse en cours

Les sursauts gamma comme sondes cosmiques : une approche multi-longueur d'onde et multi-messager
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Auteur / Autrice : Andrea Saccardi
Direction : Susanna Vergani
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Astronomie et Astrophysique
Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
Ecole(s) doctorale(s) : Astronomie et Astrophysique d'Ile de France
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Galaxies, Etoiles, Physique, Instrumentation (Paris)
établissement opérateur d'inscription : Observatoire de Paris (1667-....)

Résumé

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Les sursauts gamma (GRBs) sont détectés par les satellites grâce aux rayons gamma émis par un jet ultra-relativiste. Cette émission appelée "prompte" ne dure que quelques secondes et est suivie par une émission "rémanente", détectable pendant des heures ou des mois selon le domaine de fréquence et la brillance du GRB. La distribution de la durée de l'émission prompte permet la définition de deux classes de GRBs, les longs (LGRBs) et les courts (SGRBs). Par la présence, dans les courbes de lumière et spectres de l'émission rémanente, des caractéristiques typiques des supernovae de type Ic-BL, les LGRBs sont associés avec l'explosion d'étoiles massives. Les SGRBs était supposés etre liés avec la coalescence de systèmes binaires d'étoile à neutrons ou d'une étoile à neutrons et un trou noir,. La détection d'ondes gravitationnelles (GW) émises par un système binaire d'étoiles à neutrons associées avec un SGRB et une kilonova a confirmé cette hypothèse. Les GRBs sont un laboratoire extraordinaire de physique dans des conditions extrêmes et aussi des puissantes sondes cosmiques. Les LGRBs  nous permettent d'étudier les galaxies de faible masse jusqu'au plus grands décalages spectraux, tandis que le kilonovae associées avec les SGRBs permettent des études uniques sur la production des éléments lourds dans l'univers. A ces fins, il est nécessaire de combiner les observations dans le domaine gamma et X, obtenues de l'espace, avec celles photométriques et spectroscopiques dans le domaine optique et infrarouge obtenues par les campagnes de suivi au sol. Cette synergie permet la détermination du décalage spectral du GRB, l'étude du milieu interstellaire des galaxies hôtes des GRBs et les propriétés des kilonovae, dans le cas de SGRBs à bas décalage spectral. L'étudiant mènera son travail de recherche sur les sujets susmentionnés dans un environnement international stimulant, au sein des collaborations majeures du domaine, comme SVOM, Stargate et ENGRAVE. L'étudiant fera partie de l'équipe qui identifiera les rémanences des GRBs détectés par SVOM, il sera en charge des observations de suivi-sol avec les télescopes ESO. Il participera aux activités de suivi-sol des GW détectées pendant la période d'observation O4 des interféromètres LIGO-Virgo-KAGRA. L'étudiant s'occupera de la réduction, analyse et interprétation des spectres optiques et dans le proche infrarouge des rémanences des GRBs, de leurs galaxies hôtes et des kilonovae. Il participera aux articles associés à ces données, publiés dans des revues d'impact majeur. Il sera le premier auteur de certains parmi eux. Il presentera les resultats à des conférences nationales et internationales.