Gamma-ray astronomy above 30 GeV. A new method to identify cosmic gamma-rays with the ground-based experiment CELESTE.

Astronomie gamma au-delà de 30 GeV. Une nouvelle méthode d'identification des rayons gamma cosmiques à partir du sol avec le détecteur CELESTE.

Hakima Manseri (1)

1 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet

CELESTE is an atmospheric Cherenkov telescope based on the reconversion of the Themis solar facility, located in the Eastern Pyrénées. The mirrors, named heliostats, samples the Cherenkov light emitted by the electromagnetic shower created by gamma-rays in the atmosphere. The CELESTE experiment was designed during the 90's to cover the 30-300 GeV energy range and to fill the gap between satellites and imaging atmospheric Cherenkov telescopes. In 2000, we attained our goal with the detection of the Crab Nebula and those of the active galactic nucleus Markarian 421. This thesis presents the work accomplished since then to improve the sensitivity of our instrument by studying the detector and by developing a new analysis. Despite the very bad weather conditions, a new detection of the Crab Nebula is presented here which validates the principle of the new analysis. This manuscript ends with the study of the data sample taken on two Active Galactic Nuclei, the blazars Markarian 421 and 1ES1426+428.

CELESTE est un échantillonneur Cerenkov basé sur la reconversion de la centrale solaire de Thémis, située dans les Pyrénées-Orientales : les miroirs de la centrale permettent de recueillir la lumière Cerenkov des gerbes atmosphériques initiées par les rayons. Conçue dans le courant des années 90, cette expérience devait couvrir le domaine en énergie compris entre 30 et 300 GeV, permettant de faire le pont entre les satellites et les imageurs Cerenkov. Depuis l'année 2000, ce fut chose faite avec la détection de la nébuleuse du Crabe, puis du noyau actif de galaxie Markarian 421. Cette thèse présente le travail accompli depuis pour accroître la sensibilité de notre instrument tant par l'étude du détecteur que la conception d'une analyse originale. Malgré les conditions climatiques très difficiles pour l'observation, une nouvelle détection de la nébuleuse du Crabe est ici présentée, validant le principe de notre nouvelle analyse. Ce manuscrit se conclut sur l'étude des données provenant de deux noyaux actifs de galaxies, Markarian 421 et 1ES1426+428.

Mots clés: Gamma-ray astronomy; Sampling technique; Cherenkov; Plerions; Blazars.

Mots clés: Astronomie gamma; Echantillonnage; Cerenkov; Blazars

Domaines: Physique de l'espace [physics.space-ph]

Hakima Manseri. Astronomie gamma au-delà de 30 GeV. Une nouvelle méthode d'identification des rayons gamma cosmiques à partir du sol avec le détecteur CELESTE.. Physique de l'espace [physics.space-ph]. Ecole Polytechnique X, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00000963⟩