Mesure et phénoménologie du rayonnement cosmique avec l'expérience CREAM

• Main Author: Coste, Benoît
• Language: fra
• Published: Université de Grenoble 2012
• Subjects: [PHYS:ASTR:HE] Physics/Astrophysics/High Energy Astrophysical Phenomena; [PHYS:ASTR:HE] Physique/Astrophysique/Phénomènes cosmiques de haute energie; [SDU:ASTR:HE] Sciences of the Universe/Astrophysics/High Energy Astrophysical Phenomena; [SDU:ASTR:HE] Planète et Univers/Astrophysique/Phénomènes cosmiques de haute energie; Rayonnement cosmique; Cream; Ams
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00821110; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/94/73/26/PDF/30419_COSTE_2012_archivage.pdf

Le rayonnement cosmique galactique nucléaire est composé de noyaux de différentes espèces et ses sources sont encore mal identifiées. Cette méconnaissance est en partie due au caractère diffusif de la propagation des noyaux dans les champs magnétiques dont la composante turbulente supprime toute information sur la position des sources. Dans le rayonnement cosmique, on distingue les noyaux pri- maires qui sont principalement créés puis accélérés près de leurs sources des noyaux secondaires, uniquement créés par spallation des primaires plus lourds. La mesure des rapports d'abondance se- condaire sur primaire permet d'étudier les processus de propagation et donc de remonter aux méca- nisme sources du rayonnement cosmique. Cette étude apporte de plus une meilleure compréhension de l'environnement astrophysique galactique. Ce travail nécessite une très bonne connaissance des sections efficaces d'interaction du rayonnement cosmique dans le milieu interstellaire qui régissent la modification des abondances lors de la propagation. La première partie de cette thèse est dédiée à la contrainte des paramètres de propagation du rayonnement cosmique galactique via l'étude des abondances des éléments du quartet (1H,2H,3He,4He). À partir d'une nouvelle estimation des sections efficaces, une analyse statistique a permis de démontrer le potentiel de ces éléments pour contraindre les modèles de propagation du rayonnement cosmique. Ces contraintes restent cependant limitées par la précision statistique des mesures actuelles et justifient la mise en œuvre de nouvelles expériences. La deuxième partie de cette thèse est dédiée à la mesure des abondances avec l'expérience CREAM, une expérience embarquée en ballon. Cette mesure nécessite l'identification des éléments dans le dé- tecteur, le calcul des efficacités des sous-détecteurs, la déconvolution des effets dus aux erreurs sur la mesure de l'énergie ainsi que la prise en compte des effets atmosphériques. Cette analyse des données du 3ième vol de CREAM a permis une estimation des abondances des éléments bore, carbone, azote et oxygène.