Etude multi longueur d'onde des microquasars GRS 1716-249, MAXI J1535-571, et MAXI J1820+070, et recherche avec H.E.S.S. d'émission gamma de très haute énergie

Stage numéro : M2-1819-CT-01
Laboratoire :Centre de Physique des Particules de Marseille Case 902
 163 avenue de Luminy - 13288 Marseille Cedex 9
Directeur :Cristinel Diaconu - 04.91.82.72.01 - diaconu@cppm.in2p3.fr
Correspondant :William Gillard - 04.91.82.72.67 - gillard@cppm.in2p3.fr
Groupe d'accueil :HESS-CTA
Chef de groupe :Heide Costantini 04.91.82.72.57 - costantini@cppm.in2p3.fr
Responsable de stage :Jean-Pierre Ernenwein - - ernenwein@cppm.in2p3.fr

Thématique : Astroparticules

Le cadre de ce stage est l'expérience H.E.S.S. (https://www.mpi-hd.mpg.de/hfm/HESS) et la recherche d'émission de gammas d'énergie > 30 GeV par des systèmes binaires galactiques comprenant un trou noir ou une étoile à neutrons, et possédant des jets résolus en radio (dénommés microquasars). A l'heure actuelle seul Cygnus-X1 a montré une émission de ce type, à 4.1 sigmas seulement, mesurée par l'expérience MAGIC. Durant le stage une approche multi-longueur d'onde de trois objets sera à mener : GRS 1716-249, MAXI J1535-571, et MAXI J1820+070. Ces trois systèmes binaires, tous des Low Mass X-ray Binaries (LMXB, c'est à dire étoile compagnon de basse masse) ont été observés par H.E.S.S. en avril 2017, septembre 2017, et plusieurs fois durant l'année 2018, respectivement. En plus de l'analyse des données H.E.S.S., l'étudiant devra réunir et analyser les données d'observation publiques sur chacun de ces objets en X (MAXI, Swift, NICER, Integral), radio, gamma HE (Fermi). En particulier, en rayons X, pour lesquels l'observation est positive, des diagrammes observationnels spécifiques (Hardness-Intensity Diagrams) seront à construire, tel que dans http://www.astronomerstelegram.org/?read=12068, caractérisant les différents régimes d'émission X. Leur interprétation en termes de phénomènes physiques sous-jacents sera à mener sur des bases bibliographiques, pour y déterminer le contexte de l'observation menée par H.E.S.S. De même, une mesure du flux de gamma HE (données publiques Fermi/LAT) sera à mener : une première étape étant une mesure de type photométrie d'ouverture, l'étape suivante étant une mesure basée sur un maximum de vraisemblance signal/fond. Le stage dure 4 mois, en 2019, et peut éventuellement déboucher sur une thèse. Un exemple de publication réalisée sur le sujet (pour 3 autres objets) est disponible ici :

https://arxiv.org/abs/1607.04613