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Derome, Laurent

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Works: 14 works in 16 publications in 2 languages and 27 library holdings
Roles: Other, Thesis advisor, Opponent, Author
Publication Timeline
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Most widely held works by Laurent Derome
LE SYSTEME DE DETECTION DE L'EXPERIENCE VIRGO DEDIEE A LA RECHERCHE D'ONDES GRAVITATIONNELLES by Laurent Derome( Book )

2 editions published in 1999 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

VIRGO EST UN DETECTEUR D'ONDES GRAVITATIONNELLES BASE SUR UN INTERFEROMETRE DE MICHELSON AYANT DES BRAS DE 3 KM DE LONG. CETTE THESE PORTE SUR L'ETUDE DU SYSTEME QUI, EN MESURANT LA PUISSANCE DU FAISCEAU TRANSMIS PAR L'INTERFEROMETRE, DETECTE LE PASSAGE D'UNE ONDE GRAVITATIONNELLE. GRACE A UNE SIMULATION DU DETECTEUR, ON MONTRE QUE LE FILTRAGE DU FAISCEAU AVEC UNE CAVITE OPTIQUE PERMET D'AMELIORER LA SENSIBILITE DE L'INTERFEROMETRE. LES PERFORMANCES DU FILTRAGE OPTIQUE DE CETTE CAVITE SONT ENSUITE MESUREES GRACE A UN INTERFEROMETRE DE TEST. UN SYSTEME DE CONTROLE AUTOMATIQUE DE LA LONGUEUR DE LA CAVITE EST ENFIN PRESENTE. IL EST BASE SUR L'ANALYSE, GRACE A UNE CAMERA CCD, DE LA FORME DU FAISCEAU. LE SYSTEME DE LECTURE DU FAISCEAU EST ENSUITE ETUDIE POUR GERER LA DYNAMIQUE DU SIGNAL SANS DEGRADER LA SENSIBILITE DU DETECTEUR. ON DEFINI EN PARTICULIER LA MISE EN FORME DU SIGNAL VENANT DE CHAQUE PHOTODIODE AVANT SA NUMERISATION. UNE PROCEDURE DE CALIBRATION PERMETTANT DE MESURER ET DE CORRIGER EN LIGNE LES DISPERSIONS ENTRE LES CANAUX DE LECTURES EST PRESENTE. LA MESURE DU BRUIT DU SYSTEME DE LECTURE PERMET D'ESTIMER SA CONTRIBUTION A LA SENSIBILITE DU DETECTEUR. UN ALGORITHME DE RECHERCHE DE SIGNAUX PRODUIT PAR UNE COALESCENCE D'ETOILES BINAIRES EST MIS EN PLACE. IL EST ENSUITE UTILISE POUR ETUDIER L'INFLUENCE DU BRUIT DU SYSTEME DE DETECTION DANS CE TYPE DE RECHERCHE
De l'étalonnage d'Advanced Virgo à la recherche d'ondes gravitationnelles émises par des coalescences de binaires compactes by Vincent Germain( )

1 edition published in 2017 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The era of gravitational astronomy began with the first detection of a gravitational wave on September 14, 2015, by the LIGO-Virgo collaboration. The first detections come from coalescences of black holes with masses of a few tens of solar masses. The European detector Advanced Virgo restarted in 2017 to participate in the next detections of gravitational waves and to locate the astrophysical sources.This thesis deals with the different stages of the gravitational waves detection process: from the calibration of the Advanced Virgo detector to low-latency analysis of the LIGO-Virgo interferometer network data. First, the objectives, method and results of the detector calibration are described. This step is crucial for understanding the sensitivity of the detector and for reconstructing the amplitude of the gravitational wave. A new algorithm, SilenteC, developed during the thesis is then detailed: its objective is to identify the sources of non-stationary noises that limit the sensitivity of the analysis. Some transient noises are non-linear and SilenteC tries to identify this type of contribution. Finally, low-latency MBTA analysis for the detection of gravitational wave signals from compact binary coalescences is described. In particular, emphasis is put on the study of vetos making it possible to distinguish the astrophysical signals to be selected and the transient noises to be rejected as efficiently as possible
Recherche indirecte de matière noire à travers les rayons cosmiques d'antimatière by Mathieu Boudaud( )

1 edition published in 2016 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

La matière noire astronomique est une composante essentielle de l'univers. Depuis sa mise en évidence en 1933 par Fritz Zwicky dans l'amas de Coma, sa présence au sein des galaxies et des amas de galaxies a été largement confirmée. Les observations du satellite Planck permettent de fixer le modèle standard cosmologique selon lequel 85% de la matière de l'univers est constituée de matière noire.La nature de cette dernière demeure cependant aujourd'hui inconnue. De nombreux candidats ont été proposés. L'explication la plus plausible fait état de particules massives et interagissant faiblement avec la matière ordinaire. Ces particules de matière noire, dénommées WIMPs pour Weakly Interactive Massive Particles, sont prédites par les extensions du modèle standard des particules, à l'instar des théories supersymétriques ou des théories à dimensions supplémentaires de type Kaluza-Klein.Les particules de matière noire sont traquées activement dans les accélérateurs de particules et dans les détecteurs souterrains. Une stratégie alternative consiste à rechercher les signatures de leur présence dans la Voie Lactée à travers les rayons cosmiques, messagers de l'univers. En effet, on s'attend à ce que les WIMPs présents dans la galaxie s'annihilent en paires particules-antiparticules. Les mécanismes produisant de l'antimatière étant très rares, les antiparticules cosmiques constituent des messagers privilégiés de la présence de matière noire.Ce mémoire de thèse se concentre sur la recherche indirecte de matière noire à travers les flux de positrons et d'antiprotons cosmiques. L'objet de ce travail est de confronter les modèles théoriques de particules de matière noire aux données expérimentales, afin de mettre éventuellement en évidence les hypothétiques WIMPs et d'en déterminer les propriétés.La première partie dresse le bilan des recherches actuelles de matière noire avant de se consacrer aux modes de production et de propagation des rayons cosmiques.La thèse se concentre ensuite sur l'interprétation de la fraction positronique mesurée par la collaboration AMS-02. La possibilité d'expliquer les données par la présence de matière noire dans la galaxie est étudiée. Une explication alternative impliquant des pulsars proches produisant des positrons est examinée. Une méthode permettant de traiter la propagation des positrons cosmiques de basse énergie est ensuite développée, et les premières contraintes sur les propriétés de la matière noire sont alors dérivées à partir des mesures du flux de positrons à basse énergie.Ce travail se poursuit avec l'étude de la propagation des antiprotons cosmiques. L'influence des effets de propagation à basse énergie sur la détermination des propriétés de la matière noire est explorée. De nouvelles contraintes sont dérivées à partir des données expérimentales de la collaboration PAMELA. Les incertitudes théoriques sur la détermination du fond astrophysique sont évaluées. L'interprétation des mesures préliminaires du rapport antiprotons sur protons par la collaboration AMS-02 et les conséquences pour la matière noire sont finalement discutées
Phénoménologie et détection du rayonnement cosmique nucléaire by Antje Putze( Book )

2 editions published in 2009 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Un siècle après la découverte du rayonnement cosmique - un flux de particules énergétiques chargées qui bombarde les couches supérieures de l'atmosphère terrestre -, beaucoup de questions restent encore ouvertes sur son origine, sa nature et son transport. La mesure précise du flux des ions du rayonnement cosmique a pour objectif d'étudier les processus d'accélération et de propagation. En particulier la mesure des rapports secondaire sur primaire permet de contraindre très efficacement les modèles de propagation car elle est directement liée au grammage vu par les particules durant leur transport. La connaissance et la caractérisation des processus liés à la propagation permet de reconstruire le spectre source du rayonnement cosmique et donc de contraindre les processus d'accélération, mais aussi de tester l'existence dans le rayonnement cosmique de contributions exotiques comme l'annihilation de particules de matière noire. Cette thèse traite deux aspects de la physique du rayonnement cosmique: la phénoménologie et la détection. Concernant l'aspect phénoménologique, le travail présenté consiste à évaluer et à étudier les contraintes que les mesures actuelles permettent d'apporter sur les modèles de propagation du rayonnement dans la Galaxie à l'aide d'un Monte Carlo par chaînes de Markov. L'aspect expérimental de ce travail porte sur la participation à la construction, la validation et l'analyse des données du sous-détecteur CherCam - un imageur Cherenkov mesurant la charge des ions du rayonnement cosmique pour l'expérience CREAM -, dont les résultats préliminaires sont présentés
Analyse des données de l'expérience AMS-02 pour la propagation du rayonnement cosmique dans la cavité solaire et la Galaxie by Alexandre Ghelfi( )

1 edition published in 2016 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Le rayonnement cosmique, mis en évidence par Viktor Hess en 1912, est composé de particules chargées, créées et possiblement accélérées dans les restes de supernova, et qui se propagent dans la Galaxie. La mesure des flux du rayonnement cosmique permet de mettre des contraintes sur leurs sources et leur transport, mais aussi de se pencher sur le problème de la matière sombre.C'est pour répondre à ces questions qu'a été construit le détecteur AMS-02, mis en place sur la station spatiale internationale depuis mai 2011. Ce détecteur de haute précision mesure l'ensemble des flux de particules du rayonnement cosmique.Le travail proposé dans cette thèse consiste à estimer le flux de protons avec le détecteur AMS-02. L'accent est mis sur la déconvolution des effets de la réponse en énergie du détecteur sur les flux et sur la caractérisation du flux obtenu à haute énergie (au-dessus de 200 GeV/n) avec la mise en évidence d'une cassure spectrale.D'autre part, le soleil émet un plasma qui interagit avec les particules du rayonnement cosmique, modifiant les flux issus de la propagation dans la Galaxie. Cette modification évolue dans le temps en suivant le cycle d'activité solaire et est appelée modulation solaire. Dans ce cadre, nous avons obtenu une nouvelle détermination robuste des flux interstellaires de protons et d'hélium en nous basant sur les données récentes du rayonnement cosmique (incluant AMS-02). Les niveaux de modulation solaire obtenus sont validés avec une seconde analyse réalisée à partir des données des moniteurs à neutrons, détecteurs au sol, qui permettent d'établir des séries en temps du paramètre de modulation depuis les années 50
Modeling of the emission of active galactic nuclei at Fermi's era by Thomas Vuillaume( )

1 edition published in 2015 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les noyaux actifs de galaxie (NAG) sont les objets les plus énergétiques de l'univers. Cette incroyable puissance provient de l'énergie gravitationnel de matière en rotation autour d'un trou noir super-massif siégeant au centre des galaxies. Environ 10% des NAG sont pourvus de jets relativistes émanant de l'objet central (trou noir et matière environnante) et s'étalant sur des échelles de l'ordre de la galaxie hôte. Ces jets sont observés à toutes les longueurs d'ondes, de la radio aux rayons gamma les plus énergétiques. En dépit de nombreuses études et d'instruments de plus en plus précis depuis leur découverte dans les années 1950, les NAG sont encore très mal compris et la formation, la composition et l'accélération des jets sont des questions encore pleinement ouvertes. Le modèle le plus répandu visant à reproduire l'émission des NAG, le modèle "une zone" repose souvent sur des hypothèse ad-hoc et ne parvient pas à apporter une modélisation satisfaisante.Le paradigme du "two-flow" (deux fluides) développé à l'IPAG et basé sur une idée originale de Sol et al (1989) a pour but de fournir une vision unifiée et cohérente des jets de NAG. Cette théorie repose sur une l'hypothèse principale que les jets seraient en fait composés de deux fluides co-axiaux: une colonne centrale composée d'un plasma purement leptonique (électrons/positrons) se déplaçant à des vitesses relativistes et responsable pour la grande partie de l'émission non thermique observée entourée par une enveloppe composée d'un plasma baryonique (électrons/protons), régie pas la magnéto-hydrodynamique, se déplaçant à des vitesses sous-relativistes mais transportant la majorité de l'énergie. Cette hypothèse est basée sur des indices observationnels ainsi que sur des arguments théoriques et permet d'expliquer nombre des caractéristiques des NAG.Afin d'étudier plus en profondeur le paradigme du two-flow, un modèle numérique basé sur ses concepts et produisants des observables comparables aux observations est nécessaire.Durant ma thèse, j'ai participé au développement de ce modèle, m'intéressant notamment à la diffusion Compton inverse de photons provenant de l'extérieur du jet. Ce processus, primordial dans la modélisation des NAG, est aussi central dans le paradigme du two-flow car il est à l'origine de l'accélération de la colonne via l'effet fusée Compton. Pour cela, j'ai du développer des nouvelles approximations analytiques de la diffusion Compton d'une distribution thermique de photons.En m'intéressant à l'effet fusée Compton, j'ai pu montré que dans le champ de photon thermique d'un NAG, le facteur de Lorentz d'ensemble du plasma pouvait être sujet à des variations le long du jet en fonction de la distance à l'objet central. Ces variations peuvent avoir un effet important sur l'émission observée et peuvent induire de la variabilité spatiale et temporelle. J'ai également montré que les facteurs de Lorentz terminaux obtenus étaient compatibles avec les conditions physiques attendus dans les jets et avec les observations.Le modèle complet produit des DES directement comparables aux observations. Néanmoins, le modèle est par nature erratique et il est quasiment impossible de relier directement les paramètres du modèles avec les DES produites. Malheureusement, les procédures standards d'adaptation automatique aux données (e.g. basé sur les méthodes de gradient) ne sont pas adaptées au modèle à cause de son grand nombre de paramètres, de sa non-linéarité et du temps de calcul important. Afin de palier à ce problème, j'ai développé une procédure d'adaptation automatique basée sur les algorithmes génétiques. L'utilisation de cet outil a permis la reproduction de plusieurs DES par le modèle. J'ai également montré que le modèle était capable de reproduire les DES observées avec des facteurs de Lorentz d'ensemble relativement bas, ce qui pourrait potentiellement apporter une harmonisation entre les observations et les nécessités théoriques
Caractérisation de HOPE un piège magnéto-gravitationnel à neutrons ultra-froids destiné à la mesure du temps de vie du neutron sur SUN2 une source superthermale de neutrons ultra-froids by Loris Babin( )

1 edition published in 2019 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

La décroissance du neutron offre de nombreuses observables utiles en physique nucléaire et des particules. L'une d'elles, le temps de vie du neutron (880.2(10) s d'après le PDG2018), est crucial dans estimation de la production d'hélium-4 lors de la nucléosynthèse primordiale. En complètement elle permet de tester la cohérence du modèle standard à travers l'unitarité de la matrice CKM. Durant les dernières décennies sa mesure a soulevé des notables difficultés et des inconsistances entre les différentes méthodes. Les projets permettant des mesures fiables du temps de vie du neutron sont donc particulièrement d'actualité.Dans ce travail nous pressentons HOPE, un piège magnéto-gravitationnel à neutrons ultra-froids (UCN) couplé à SUN2 une source d'UCN superthermale qui vise une mesure du temps de vie du neutron de précision sous 1 s. Le choix du piégeage magnétique supprime une des sources principales d'erreur systématique liée aux interactions avec les parois du piège. Cependant il est nécessaire de s'assurer que les neutrons sur-critiques pouvant encore rentrer en collision avec le mur sont suffisamment bien caractérisés pour introduire une erreur suffisamment faible et connue. L'évolution de tels neutrons est difficile à prédire, nous avons donc développé des simulations pour analyser les trajectoires possibles dans le piège. L'analyse de nombreuses trajectoires nous donne des informations à propos de l'évolution du spectre durant le remplissage, le piégeage, ainsi que sur les effets dus au chauffage par vibrations et la composition spectrale lors de la vidange du piège.Ces simulations accompagnes les premiers résultats obtenus à partir du couplage de HOPE et SUN2 à l'Institut Laue-Langevin. Nos mesures ont montré qu'en utilisant la configuration verticale étudier dans ce travail une précision statistique de 0.75 s par cycle de réacteur est possible, bien qu'il existe une source d'erreur systématique nécessitant un analyse précautionneuse pour produire une mesure non biaisé. Néanmoins nous avons pu dans deux configurations différentes mesurer des temps de stockage de 889(19) s et 882(17) s en accord avec l'actuelle valeur moyenne mondiale retenu. Les erreurs étant largement majoré par la statistique l'erreur systématique reste indéterminée. Bien qu'il ne le soit pas encore prouvé, des indications expérimentales, supportées par les simulations, indiquent que le chauffage des neutrons induit par les vibrations mécaniques pourrait limiter la précision atteignable dans la configuration actuelle. Une version horizontale simplifiée sans cryostat (et donc sans les fortes vibrations entraînées par la tête froide utilisée actuellement) est décrite à la fin de cette thèse. En plus de supprimer les vibrations cette configuration devrait, d'après les simulations, tripler le nombre de neutrons piégés
Polarimétrie aux longueurs d'onde millimétriques avec les instruments NIKA et NIKA2 by Alessia Ritacco( )

1 edition published in 2016 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The role played by magnetic fields in the star formation process is an outstanding question of modern astrophysics. Herschel satellite observations have unveiled filamentary structures as the preferential sites of star formation. Complementary low resolution observations of dust polarization by the Planck satellite have demonstrated that these filamentary structures are associated to well organized magnetic fields, which should play a major role in this process. A better understanding of this process requires detailed observations of galactic dust polarization on scales of 0.01 pc to 0.1 pc. Such high resolution polarization observations can be carried out at the IRAM 30 meter telescope using the recently installed New IRAM Kid Array (NIKA2) camera, which features two frequency bands at 260 (polarized) and 150 (non polarized) GHz for a total of 3300 detectors, 12 and 18 arcsec FWHM resolution and Field of View (FoV) of 6.5 arcminutes diameter. The NIKA camera, which consists of two arrays of 132 and 224 LEKIDs (Lumped Element Kinetic Inductance Detectors) covering a FoV of ∼1.8 arcminutes at 1.15 (260) and 2.05 (150) mm (GHz), was installed at the IRAM 30 telescope from 2012 to 2015.The purpose of this thesis was the characterization of the NIKA polarization system performance. The system consisted of a rotating multi-mesh half wave plate and a grid polarizer. The rapidity of the LEKID detectors combined to the modulation of the HWP permits the simultaneous measurement of the three stokes parameters I,Q,U, components of the linear polarization. Then the signal is extracted with a lock-in procedure by isolating the amplitude of the mechanical rotation fourth harmonic.In the first part of the thesis the instrumental efficiency characterization of the system is presented. Later, the dedicated polarization data analysis is described. It has been specifically developed for the NIKA instrument and has allowed to map polarisation observations of compact and extended sources.The data reduction of unpolarized sources observations showed an instrumental polarization systematic effect. In order to correct for this effect an algorithm has been developed allowing to reduce an observed instrumental polarization of the order of ~ 3 % to below ~ 1%. In addition, polarized sources observations corrected for the systematic effect confirmed the potentiality of the NIKA polarimeter to measure the polarization. This opens the way to forthcoming observations with NIKA2 that will undoubtedly provide advances in the field of Galactic emission and interactions with the magnetic field
Refined predictions for cosmic rays and indirect dark matter searches by Yoann Genolini( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Il y a tout juste cent ans que les premières mesures du taux d'ionisation de l'air ont dévoilé que la terre est sans cesse bombardée par une pluie de particules énergétiques provenant du Cosmos. D'un point de vue astrophysique, l'origine de ces particules hautement relativistes, appelés rayons cosmiques (CRs), ainsi que leur mécanisme d'accélération restent très peu connus. Le paradigme actuel suppose une injection sporadique des CRs accélérés par la propagation d'ondes de choc au cours de la mort de certaines étoiles (SNRs).Les mesures récentes des flux de CRs (par les expériences PAMELA et AMS-02 par exemple) inaugurent une nouvelle ère de précision dans la mesure où les incertitudes statistiques sont désormais considérablement réduites. Dans ce mémoire de thèse, nous proposons et approfondissons de nouvelles pistes théoriques de manière à maximiser l'information extraite de ces nouvelles données.Après une introduction générale sur la physique des CRs, nous nous concentrons sur les espèces dites primaires, qui sont produites directement par les SNRs. De la nature discrète des SNRs et de la méconnaissance quasi-complète de leurs positions et de leurs ages résulte une incertitude théorique qui nécessite d'être estimée pour la prédiction des flux observés sur Terre. Jusqu'alors ces prédictions se contentent de calculer la moyenne d'ensemble de ce flux. Dans cette partie nous exposons la théorie statistique que nous avons élaborée, permettant de calculer la probabilité d'une déviation du flux mesuré par rapport à la moyenne d'ensemble. Nous sommes amenés à utiliser une version généralisée du théorème de la limite centrale, avec lequel nous montrons que la loi de probabilité est intimement reliée à la distribution des sources et qu'elle converge vers une loi stable. Cette dernière diffère de la loi gaussienne par sa queue lourde en loi de puissance. Le cadre théorique développé ici peut non seulement être étendu à d'autres observables du rayonnement cosmique, mais aussi enrichi en incluant une description plus complète des corrélations entre les sources. De plus, la méthode que nous avons développée peut être appliquée à d'autres problèmes de physique/astrophysique impliquant des distributions à queue lourde.Deuxièmement nous nous penchons sur les CRs dits secondaires (comme le bore), qui sont produits par les collisions des espèces primaires avec le milieu interstellaire. Plus précisément nous nous concentrons sur le rapport du flux du bore sur celui du carbone qui est traditionnellement utilisé pour comprendre la propagation des CRs. Ainsi, tout porte à croire que les mesures extrêmement précises de ce rapport nous donneraient de fortes contraintes sur les scénarios de propagation. Malheureusement il n'en est rien et nous montrons que le calcul théorique dépend fortement de certaines hypothèses telles que le lieu de production des secondaires et le choix du jeux de sections efficaces d'interaction. Nous estimons à au moins 20 % les incertitudes sur les paramètres de propagation dérivés jusqu'à maintenant. Grâce aux nouvelles données de l'expérience AMS-02, nous présentons les points de départ de notre nouvelle analyse pour laquelle nous utilisons le code semi-analytique USINE.Finalement, dans une troisième partie, nous utilisons ces données de précision pour réactualiser les analyses portant sur la recherche indirecte de matière noire. En effet, les CRs d'antimatière seraient -au même titre que le bore- des particules secondaires. La prédiction de leur fond astrophysique repose sur une connaissance précise de la propagation des CRs et de leurs interactions dans la Galaxy. Nous les traitons ici sous les hypothèses habituelles et réévaluons les flux de positrons et d'antiprotons à la lumière des nouvelles données d'AMS-02. Nous discutons ensuite les conséquences pour la matière noire et les possibles explications astrophysiques d'éventuels excès observés
Détection indirecte de matière noire : des galaxies naines sphéroïdes en photons gamma à la recherche d'anti-hélium avec l'expérience AMS-02 by Vincent Bonnivard( )

1 edition published in 2016 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Many astrophysical observations suggest the existence of large amounts of missing mass in the Universe, from the galactic to the cosmological scale. Discovering the nature of this invisible mass forms the dark matter problem, which appears as one of the major challenges of modern physics. This thesis is established in the context of indirect detection of dark matter. The latter could consist of new elementary particles, whose annihilation products may be observed in cosmic rays. We study in this work two of the most promising research channels!: gamma-rays and anti-nuclei.The best constraints on dark matter properties from gamma-ray observations come from the dwarf spheroidal galaxies (dSphs) of the Milky Way. The first part of our work was devoted to computing the annihilation J-factors of these objects, which quantify the magnitude of the expected gamma-ray flux. We have developed an optimized Jeans analysis setup in order to reconstruct the dark matter density profiles of these objects and their associated uncertainties, using stellar kinematic data. Our optimized setup was obtained using systematic tests on numerous simulated dSphs, and we applied it to twenty-three dSphs of the Milky Way. The second part of our work was dedicated to the search for anti-helium nuclei in the cosmic ray data collected by the AMS-02 experiment on the International Space Station. We have developed a classification method using boosted decision trees, and our preliminary analysis has led to the best constraints to date on the anti-helium to helium ratio
Détection directionnelle de matière sombre non-baryonique avec MIMAC by Quentin Riffard( )

1 edition published in 2015 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

De nombreuses observations astrophysiques et cosmologiques tendent à montrer que l'essentiel de la matière de notre Univers est constitué de matière sombre. À l'échelle locale, la matière sombre serait rassemblée sous la forme d'un halo statique englobant la Voie Lactée.L'idée de la détection directionnelle est de mesurer la direction de reculs nucléaires produits par l'interaction avec les particules de matière sombre.Cette stratégie de détection pourrait alors mettre en évidence une corrélation entre la distribution angulaire des reculs nucléaires et le mouvement relatif du système solaire par rapport au halo permettant ainsi de découvrir et de contraindre les propriétés de la matière sombre.Dans ce contexte, la collaboration MIMAC a développé un détecteur gazeux permettant la mesure de la trace en 3D de reculs nucléaires.Afin de démontrer le potentiel de ce détecteur, un prototype bi-chambre a été installé au LSM en juin 2012.Cette thèse porte sur l'étude de la détection directionnelle avec le détecteur MIMAC selon quatre axes de recherche.Le premier axe concerne la caractérisation du détecteur avec l'étalonnage en énergie, la mesure du facteur de quenching et de la vitesse de dérive des électrons et la mise en place de la discrimination électron/recul.Le deuxième axe porte sur l'analyse des données expérimentales acquises au LSM. Ces donnés ont permis de réaliser la première mesure de traces en 3D de reculs de noyaux fils issus de la chaine du radon.Le troisième axe concerne la simulation du bruit de fond neutron au LSM avec un modèle de propagation des neutrons dans la caverne.Cela a permis d'estimer le taux d'événements neutron attendu et l'impact de la modélisation du fond neutrons sur la limite expérimentale.Enfin, le quatrième axe porte sur l'étude de l'impact des limites LHC sur la masse des squarks sur l'interaction entre les noyaux et la matière sombre
Mesure et phénoménologie du rayonnement cosmique avec l'expérience CREAM by Benoît Coste( )

1 edition published in 2012 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The sources of Galactic cosmic-ray (GCR) nuclei are still poorly identified. This is partly due to the diffusive propagation (in turbulent magnetic fields) that erases all directional information about the measured fluxes. The species that are predominantly created and accelerated in the sources are denoted 'primary species'. Those mostly created by spallation of heavier primary species are denoted 'secondary species'. While primary fluxes give access to the source parameters, secondary-to-primary ratios trace propagation processes. Key quantities for such studies are the fragmentation cross sections on the interstellar gas and the measured fluxes and ratios. In the first part of this thesis, we provide new constraints on the Galactic propagation parameters from the quartet elements (1H,2H,3He,4He), relying on a new estimate of their cross sections and an evolved statistical analysis. The derived constraints are competitive with those obtained from the standard B/C ratio analysis. The results are however limited by the precision of current measurements and motivate the development of new experiments. The second part of this thesis is dedicated to the analysis of cosmic-ray fluxes measured with the CREAM balloon-borne experiment. We present the particle identification in the detector, the estimation of efficiencies for each sub-detector, the energy reconstruction, and the atmospheric correction. Applied to the 3rd flight data (CREAM-III), we provide new data points for the boron, carbon, nitrogen and oxygen elements above 100 GeV/n
Search for high energy neutrinos from the Galactic plane with the ANTARES neutrino telescope by Timothée Grégoire( )

1 edition published in 2018 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Recherche de photons cosmogéniques dans le flux des rayons cosmiques d'ultra-haute énergie by Julien Souchard( )

1 edition published in 2020 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Ultrahigh-energy cosmic rays (UHECRs), whose origin is still mysterious, provide a unique probe of the most extreme environments in the universe, of the intergalactic space and of particle physics beyond the reach of terrestrial accelerators. UHECRs are very scarce and their characteristics are inferred from the measurement of extensive air showers they produce.The Pierre Auger Observatory located in the province of Mendoza (Argentina) and covering 3000 square kilometres, brings unique capabilities to the UHECR study. It combines two techniques to measure the EAS properties by observing their longitudinal development in the atmosphere with the fluorescence detector (FD) consisting in 27 fluorescence telescopes, as well as their lateral spread at ground level with the surface detector (SD) consisting of 1660 autonomously operated water-Cherenkov detectors.The Pierre Auger Observatory started operating more than a decade ago. Outperforming preceding experiments both in size and in precision, it has boosted forward the field of UHECRs as witnessed by a wealth of results.But any harvest of new results also calls for new questions: what is the true nature of the spectral suppression: a propagation effect (so-called Greisen, Zatsepin and Kuz'min or GZK cutoff) or cosmic accelerators running out of steam? What is the composition of UHECRs at the highest energies? In order to answer these questions, the Auger Collaboration is undertaking a major upgrade program of its detectors, the AugerPrime project, designed to improve the knowledge on mass composition, mainly by discriminating electromagnetic and muonic shower components from SD-based observables, by having a further and independent measurement. Scintillator detectors will be settled on each of the 1660 Water Cherenkov detectors, with new electronics providing higher performances.The AUGER team of the LPSC assumes responsibilities in the in the monitoring and the follow-up of the performances of the SD, and contributes in an essential way to the project of improvement and renovation of the electronics. Furthermore, a part of scintillators will be assembled and tested in the LPSC in 2017.One of the main objectives of AugerPrime is the understanding of the suppression of the RCUHE flux at the highest energies. If it is the signature of propagation effect, the famous ' GZK ' effect, the detection of « cosmogenic » photons of ultra high energy can provide an independent evidence of the existence of this effect allowing to constrain the astrophysical scenarios. The lastest results from photon search in Auger data allowed to derive upper limits on the expected flux, at the level of the optimistic predictions of GZK models. The Observatory has no rivals in term of sensibility in UHE photon search, and with the future data, and the improvements brought to the detection, this sensibility will increase. The thesis work will consist mainly in data analysis to identify the air showers produced by UHE photons. New reconstruction methods and event selection procedures should be designed and implemented to exploit at best the detector performances
 
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