Looking for extreme energies : cosmic rays detection with the Pierre Auger Observatory
A la recherche des énergies extrêmes : détection des rayons cosmiques avec l'Observatoire Pierre Auger
Résumé
The cosmic rays spectrum seems to extend beyond the GKZ cut-off; their production mode at these energies and their propagation through space are not well understood. Despite of extremely low fluxes, these ultra high energy particles are detected on Earth by atmospheric showers which reach the ground. Simulations attempt to reproduce their behavior extrapolating the cross-sections. The Pierre Auger Observatory detect these showers using fluorescence telescopes and an array of Cerenkov tanks, which will finally cover 3000 km2, to accumulate sufficient statistics. The acquisition system developed at the LPNHE ensures the communication with the array and the data recording. A software developed during the thesis allows the visualization and the reconstruction of the events candidates. The systematic and random errors have been identified and reduced in all the fits, so that the determination of the direction and the energy of the primary cosmic ray is right and precise. The identification of the primary nature by the shower age improves these results.
Le spectre des rayons cosmiques semble se prolonger au-delà de la coupure GZK ; leur mode de production à ces énergies et leur propagation à travers l'espace ne sont pas bien compris. Malgré des flux extrêmement faibles, ces particules ultra énergétiques sont détectées sur Terre par des gerbes atmosphériques qui arrivent jusqu'au sol. Des simulations tentent de reproduire leur comportement en extrapolant les sections efficaces. L'Observatoire Pierre Auger détecte ces gerbes grâce à des télescopes de fluorescence et un réseau de cuves Cerenkov, qui couvriront finalement 3000 km2, nécessaires pour accumuler suffisamment de statistiques. Le système d'acquisition développé au LPNHE assure la communication avec le réseau et l'enregistrement des données. Un logiciel développé pendant la thèse permet la visualisation et la reconstruction des événements candidats. Les erreurs systématiques et aléatoires ont été identifiées et réduites dans tous les ajustements, afin que la détermination de la direction et de l'énergie du rayon cosmique primaire soit juste et précise. L'identification de la nature du primaire par l'âge de la gerbe améliore ces résultats.
Loading...