Zoé Torrès "Recherche de photons d'ultra haute énergie à l’Observatoire Pierre Auger pour l’astronomie multi-messagers"

vendredi 27 oct. 2023, 14:00 → 16:00 Europe/Paris

Amphitéatre du LPSC, Grenoble

Les neutrinos, les rayons cosmiques chargés, et les photons de très haute énergie ainsi que les ondes gravitationnelles fournissent des informations complémentaires pour étudier les objets les plus énergétiques de l'Univers, permettant ainsi le développement de l’astronomie multi-messagers. L'Observatoire Pierre Auger est l'expérience phare qui étudie les rayons cosmiques à ultra-haute énergie et recherche les neutrinos et photons les plus énergétiques. L'objectif du travail de thèse présenté dans ce manuscrit est de développer une recherche performante de photons d’ultra-haute énergie dans les données Auger, en concevant une analyse discriminante de qualité basée sur une méthode de reconstruction des gerbes atmosphériques en exploitant le principe d’universalité. Les observables utlisées pour la reconstruction proviennent uniquement des détecteurs de surface de l’Observatoire (SD). Ce principe d’universalité implique que les propriétés moyennes d’une gerbe atmosphérique peuvent être décrites avec un nombre réduit de paramètres macroscopiques décrivant ces gerbes. Un modèle prédisant les sigaux dans les détecteurs du SD, et basé sur ce principe, a été développé dans la collaboration. Ainsi, en utilisant ce modèle, le maximum de développement des gerbes, une observable qui n’est pas directement accessible avec le SD, est reconstruit grace à la methode développée dans ces travaux de thèse. Cette observable permet de séparer les gerbes initiées par des photons de celles issues de hadrons. Le maximum de développement de la gerbe ainsi reconstruit, il est combiné à deux autres variables caractérisant la gerbe pour être introduit dans une analyse discrimante. Dans un premier temps, les différentes étapes de l’analyse sont développées et optimisées sur des simulations de gerbes initiées par des photons et des protons. Finalement, ses performances sont étudiées sur un échantillon de gerbes détectées à l’Observatoire Pierre Auger et les résultats sont comparés à la recherche de photons UHE actuelle faite au sein de l’Observatoire.