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Études de population de sources astrophysiques pour la recherche de violation d'invariance de lorentz et des délais intrinsèques aux sources. analyses combinées des données de h.e.s.s. et préparation aux analyses ctao // population studies of astrophysica

Paris
Sorbonne Université SIM (Sciences, Ingénierie, Médecine)
Statistiques
Publiée le 23 février
Description de l'offre

Topic description

L'étude des écarts temporels entre photons d'énergies différentes peut apporter de précieuses informations sur les mécanismes de production et d'accélération des particules au cœur des sources astrophysiques lointaines et variables telles que les pulsars, les sursauts gamma ou les noyaux actifs de galaxies. Elle permet également de sonder la nature quantique de l'espace-temps aux très petites échelles (de l'ordre de l'échelle de Planck, 10-33 cm) qui pourrait, selon certains modèles théoriques, modifier la vitesse des photons dans le vide et la rendre dépendante de l'énergie.

Les techniques d'analyse utilisées pour la recherche de décalages temporels, quelle que soit leur origine, sont des méthodes statistiques standards et bien maitrisées basées sur la maximisation de vraisemblance. Cette technique offre une bonne sensibilité, et donne la possibilité de combiner différents lots de données pour obtenir des résultats statistiquement plus robustes.

Lors de la thèse, nous proposons de mener à bien la première étude combinée de toutes les sources variables disponibles dans les observations de H.E.S.S. pour la recherche d'un effet de gravitation quantique. Ce travail sera réalisé dans le cadre d'un groupe de travail international déjà en activité regroupant des chercheuses et chercheurs des collaborations H.E.S.S., MAGIC, VERITAS et CTAO-LST1. En parallèle, et en focalisant l'étude sur les sources les plus nombreuses (les noyaux actifs de galaxies), la combinaison des données sera utilisée pour contraindre les effets temporels intrinsèques aux sources, en collaboration avec des collègues du laboratoire LUX de Meudon spécialistes dans la modélisation des noyaux actifs de galaxies.
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The study of temporal delays between photons of different energies can provide valuable information on particle production and acceleration mechanisms at the heart of distant and variable astrophysical sources such as pulsars, gamma-ray bursts, or active galactic nuclei. It also allows probing the quantum nature of spacetime at very small scales (on the order of the Planck scale, 10^-33 cm) which, according to some theoretical models, could modify the speed of photons in vacuum and make it energy-dependent.

The analysis techniques used for searching temporal shifts, regardless of their origin, are standard and well-mastered statistical methods based on likelihood maximization. This technique offers good sensitivity and provides the possibility to combine different data sets to obtain statistically more robust results.

During the thesis, we propose to carry out the first combined study of all variable sources available in H.E.S.S. observations for the search of a quantum gravity effect. This work will be conducted within the framework of an already active international working group bringing together researchers from the H.E.S.S., MAGIC, VERITAS, and CTAO-LST1 collaborations. In parallel, and by focusing the study on the most numerous sources (active galactic nuclei), the combination of data will be used to constrain the intrinsic temporal effects of the sources, in collaboration with colleagues from the LUX laboratory in Meudon who specialize in modeling active galactic nuclei.
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Début de la thèse : 01/10/

Funding category

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Funding further details

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