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Accueil du site > Formation > Thèses - Stages de M2 & ingénieur

M2 - Contraintes sur la structure du jet des sursauts gamma avec les détections d’ondes gravitationnelles

Le détecteur d’ondes gravitationnelles Virgo, installé à Pise, fonctionne sur le principe d’un interféromètre laser avec des bras de 3 km de long. En 2017, la première observation conjointe par les détecteurs LIGO et Virgo d’ondes gravitationnelles provenant d’une coalescence d’étoiles à neutrons et d’un sursaut gamma, suivie par celle d’un signal optique, a ouvert un tout nouveau chapitre de l’astronomie multi-messagers.

En particulier, combiner les informations venant de l’émission gravitationnelle et gamma nous a permis de confirmer que les sursauts gamma courts étaient bien associés à la fusion de deux étoiles à neutrons. La luminosité gamma observée pour cet évènement particulier était plusieurs ordres de grandeur au-dessous de celles mesurées jusque-là pour les sursauts gamma courts. Une interprétation est que le jet présente une structure et a été vu hors axe. Une période d’observation par les détecteurs LIGO (aux États-Unis) et Virgo s’en est suivie d’avril 2019 à mars 2020, permettant la détection hebdomadaire de coalescences de systèmes binaires compacts, dont quelques systèmes contenant au moins une étoile à neutrons. Cependant, ces coalescences n’ont pas été associées à des signaux dans le domaine électromagnétique. Depuis 2020, le détecteur Virgo est entré dans une phase de modifications et d’améliorations (upgrade Advanced Virgo +) en vue d’une nouvelle période d’observation qui débutera en 2023. En parallèle se prépare une nouvelle infrastructure Européenne dédiée à l’observation des ondes gravitationnelles, nommée Einstein Telescope.

Le sujet de ce stage sera d’abord de vérifier que des modèles simples de structure de jets peuvent reproduire la distribution de luminosité observée. Dans un deuxième temps il s’agira de modéliser une population de coalescence de binaires, leur émission gravitationnelle et leur émission gamma et étudier les contraintes sur la structure du jet qui pourront être déduites des observations avec les détecteurs actuels et futurs.

Indication éventuelle d’ouverture vers un sujet de thèse :

Ce stage peut déboucher sur un sujet de thèse centré sur la recherche de sursauts gammas dans les signaux des détecteurs d’ondes gravitationnelles, l’interprétation des résultats (détections ou non) et les perspectives de détection multi-messager avec les futurs détecteurs, en ondes gravitationnelles et dans le domaine électromagnétique.

o Level : Master 2 internship, can be followed by a PhD

o Date of the internship : spring 2023

o Supervisor : Tania Regimbau

o Phone : 04 50 09 55 12

o e-mail : regimbau@lapp.in2p3.fr