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Pancrazi, Benoît. Etude multilongueur d'onde des pulsars milliseconde

Pancrazi, Benoît (2011) Etude multilongueur d'onde des pulsars milliseconde.

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Résumé en francais

Les pulsars milliseconde (MSPs) sont des étoiles à neutrons caractérisées par une période de rotation de l'ordre de la milliseconde. Ils sont très probablement accélérés (recyclés) dans des systèmes binaires par transfert de moment cinétique lors d'une phase d'accrétion. A l'image des pulsars normaux, les MSPs sont principalement détectés et observés dans le domaine radio, mais des observations récentes à haute énergie ont montré que certains objets sont également sources de rayons X et gamma. Néanmoins, la question de l'origine de l'émission de haute énergie des MSPs est toujours ouverte. Malgré les avancées théoriques, les grandes dissemblances observées parmi les quelques objets détectés dans les domaines X et gamma ne permettent actuellement pas de répondre à cette question. Cette thèse est consacrée à l'étude des MSPs dans les domaines X, gamma et radio. Grâce à la connaissance des paramètres de rotation déterminés en radio, nous effectuons une recherche systématique de pulsations dans l'émission de haute énergie provenant de six MSPs. La comparaison des profils mesurés dans les différents domaines de longueur d'onde combinée à une étude spectrale fournit des éléments nécessaires à la compréhension de l'origine de l'émission. Ces analyses ont révélé l'existence d'un rayonnement X produit par deux nouveaux objets à ajouter à l'échantillon connu (composé de dix objets avant ce travail), dont l'un est vraisemblablement pulsé, ainsi que de la probable présence de pulsations dans le signal X provenant de trois autres MSPs. Dans le domaine gamma, la détection d'un nouveau signal pulsé vient enrichir l'échantillon actuel de onze MSPs émetteurs gamma. Les résultats suggèrent des origines différentes de l'émission non-thermique dans les domaines X et gamma et soutiennent l'idée que la partie thermique de l'émission X est produite par le réchauffement des calottes polaires. Dans le domaine gamma, la détection de huit amas globulaires (GCs) ouvre de nouvelles perspectives quant à la découverte de nouveaux MSPs. En effet, il est très probable que ces amas denses et âgés d'étoiles liées entre elles par la gravité abritent une large population de MSPs, étant donné le scénario d'accélération de ces derniers. Notre analyse montre que les caractéristiques spectrales mesurées en gamma pour les GCs correspondent à celles attendues pour les MSPs. En suivant l'hypothèse d'une émission intégrée de l'amas due à des MSPs, nous avons pu estimer le nombre de MSPs dans chaque amas détecté ainsi que la population totale dans les GCs de la galaxie. Ce type d'étude représente notamment une opportunité d'étudier le rôle des systèmes binaires, responsables de l'accélération des MSPs, dans la stabilité des GCs. La modélisation de profils d'émission X lorsque celle-ci est d'origine thermique permet de déterminer les paramètres intrinsèques des étoiles à neutrons. Des résultats préliminaires de l'ajustement de tels profils grâce à une méthode de Monte Carlo par Chaînes de Markov sont présentés. Nous étudions la qualité des contraintes obtenues par ajustement des profils d'émission en X avec et sans prise en compte de contraintes sur la géométrie dérivées par la modélisation simultanée des profils gamma et radio pour des objets brillants et dont la masse a été mesurée précisément. A terme, cette méthode devrait aboutir à la contrainte précise de l'équation d'état de la matière dense qui compose les étoiles à neutrons.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Olive, Jean-François
Webb, Nathalie
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), UMR 5277
Mots-clés libres :Astrophysique des hautes énergies - Etoiles à neutrons - pulsars - Pulsars milliseconde - Analyse spectrale - Analyse temporelle - Modélisation
Sujets :Sciences de l'univers
Déposé le :29 May 2012 11:46