En utilisant ce site, vous acceptez que les cookies soient utilisés à des fins d'analyse et de pertinence     Oui, j'accepte  Non, je souhaite en savoir plus
Sujets de thèse
Filtrer par critères

DRF : Sujet de thèse SL-DRF-19-0264

DOMAINE DE RECHERCHE
Astrophysique / Physique corpusculaire et cosmos
INTITULÉ DU SUJET Français English

Gaz interstellaire sombre et Bulles de Fermi

RÉSUMÉ DU SUJET

De grandes quantités de gaz échappent, faute d’émission, à l’inventaire du milieu interstellaire [1]. Ce gaz sombre se concentre à l’interface entre les phases atomiques et moléculaires des nuages. Il joue un rôle déterminant dans le cycle interstellaire et il nous informe sur la capacité des grands réservoirs de gaz atomique des galaxies à produire des nuages moléculaires pour former des étoiles. Or on ignore presque tout de la composition, de l’état et de l’abondance du gaz sombre, et comment ces propriétés varient à l’échelle d’une galaxie. Trouver des moyens directs d’observation et caractériser cette phase interstellaire sont donc deux objectifs majeurs pour comprendre les écosystèmes galactiques.

On révèle indirectement le gaz sombre en couplant les observations des poussières qu’il contient et des rayons cosmiques qui le sillonnent et rayonnent en gamma. Le but proposé pour la thèse est d’exploiter les données gamma de Fermi et de multiples traceurs interstellaires (Planck, WMAP, Gaia, nouveaux relevés radio et mm) pour étudier le plus grand complexe de gaz sombre du voisinage solaire. Les analyses permettront de quantifier le contenu en gaz visible et sombre des nuages, de suivre la pénétration des rayons cosmiques dans les phases denses et de caractériser l’évolution des propriétés des poussières d’une phase à l’autre. Ce dernier point est essentiel pour ouvrir la voie à des études Galactiques et extragalactiques fiables du gaz sombre en ne s’appuyant que sur l’émission des poussières.

L’étude devra relever le défi de séparer l’émission gamma interstellaire de celle des Bulles de Fermi (grands jets de particules de haute énergie expulsés des régions centrales de la Galaxie) en développant une méthode de séparation de composante multi-spectrale.

L’étudiant(e) pourra également participer au projet de ballon sub-millimétrique co-PILOT du CNES, prévu pour 2020 pour rechercher des signatures de recombinaison de C+ dans le gaz sombre local.

Le travail s’effectuera au sein de la Collaboration internationale Fermi et profitera de nombreux échanges avec des experts interstellaires en France (à l’ENS et l’IRAM), aux Etats-Unis (Alma, Stanford), en Australie (SKA-GASKAP) et en Chine (FAST). L’étudiant(e) participera en début de thèse au mois d’atelier international sur le gaz sombre qui se tiendra à l’Institut Pascal de l’Université Paris-Saclay.

[1] Grenier et al., 2005, Science 307, 1292

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

M2 d'astrophysique ou d'astroparticules

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'univers
Direction d'Astrophysique
Laboratoire d'Etudes des Phénomènes Cosmiques de Haute Energie
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/09/2019
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Isabelle GRENIER  

Université Paris Diderot
DSM/IRFU/SAp/LEPCHE
Laboratoire AIM, Département d'Astrophysique
bâtiment 709
CEA/Saclay
91191 Gif/Yvette

Téléphone : +33 1 69 08 44 00

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris-Diderot (Paris 7)
Science de la Terre et de l'Environnement et Physique de l'Univers Paris (STEPUP)
DIRECTEUR DE THÈSE

Isabelle GRENIER

Université Paris Diderot
DSM/IRFU/SAp/LEPCHE
Laboratoire AIM, Département d'Astrophysique
bâtiment 709
CEA/Saclay
91191 Gif/Yvette