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AbstractAbstract
[en] The ANTARES high-energy neutrino telescope is a three-dimensional array of photomultipliers distributed over 12 lines, installed on the seabed in the Mediterranean Sea. The detector has been operated in partial configurations since March 2006 and the deployment was completed in May 2008. The main goal of the experiment is the search for high-energy neutrinos from astrophysical sources. A neutrino telescope in the Northern hemisphere includes the Galactic Center in its field of view and it can be seen as complement to the IceCube Antarctic telescope. The detector is optimized for the detection of muon neutrinos, since at energies above 1 TeV muons resulting from charged current interactions can travel kilometers and are almost collinear with the parent neutrinos. Ultra high energy neutrinos can have different origins: they could be created during the interaction of high energetic cosmic rays with the CMB or cosmological phenomena such as supernova remnants or AGNs. There are other possible sources due to new theories in the field of physics beyond the Standard Model. In my third year of PhD, I have performed the search for ultra high energy (in the energetic range of 100 PeV-10 EeV) extraterrestrial muon neutrinos from unresolved sources. If the sensitivity of point source search techniques is too small to detect neutrino fluxes from individual celestial bodies, it is possible that the sources all together could produce an excess of events over the expected atmospheric neutrino background and recognizable as a UHE signal. The sensitivity of the ANTARES detector to diffuse neutrinos is evaluated from Monte Carlo simulations, a dedicated production in the energy range written above. Neutrino absorption by the Earth for energies greater than PeV had been taken into account, so the search for the astrophysical signal is restricted near the horizon. In this angular zone the most severe source of background are the atmospheric neutrinos, but also atmospheric muons which, even very reduced in number, can feign a cosmic signal. Knowing that UHE events depose a large amount of light in the detector, six variables of this kind have been chosen and then a combination of them has been used to discriminate signal from background. I have tank into account the different detector configurations from Dec. 2008 to Dec. 2011 when analyzing data, with an equivalent lifetime of 800 days. The results are presented and the upper limit for diffuse flux neutrinos is going to be estimated, considering different kind of UHE flux from astrophysical acceleration sources, such as AGN, a Waxman-Bahcall like spectrum or a model from GZK cut-off, in the cosmological neutrinos scenario. (author)
[fr]
Le telescope ANTARES pour detecter les neutrinos de haute energie est un reseau tridimensionnel de photomultiplicateurs repartis sur 12 lignes, installes sur le fond marin de la Mediterranee. Le detecteur a ete utilise dans des configurations partielles depuis Mars 2006 et le deploiement a ete achevee en mai 2008. Le principal objectif de l'experience est la recherche de neutrinos de haute energie a partir de sources astrophysiques. Un telescope a neutrinos dans l'hemisphere Nord inclut le centre galactique dans son champ de vision et il peut etre considere comme complementaire au telescope IceCube en Antarctique. Le detecteur est optimisee pour la detection de neutrinos muoniques, au dela du seuil de 1 TeV et en detectant les muons issus des interactions, particules chargees qui peuvent voyager kilometres et sont presque colineaires avec les neutrinos originaires. Les neutrinos de haute energie peuvent avoir differentes origines: ils pourraient etre crees lors de l'interaction des rayons cosmiques energetiques eleves avec le CMB ou dans des phenomenes cosmologiques tels que restes de supernovae ou AGN. Il y a d'autres sources possibles en raison de nouvelles theories dans le domaine de la physique au-dela du Modele Standard. Dans ma troisieme annee de these, j'ai effectue la recherche pour des neutrinos muoniques extraterrestres d'energie ultra-haute (dans la gamme dynamique de 100 PeV - 10 EEV) issus de sources non resolues. Si la sensibilite des techniques de recherche de sources ponctuelles est trop petit a detecter flux de neutrinos de corps celestes individuels, il est possible que les sources ensemble pourraient produire un exces d'evenements au cours du fond de neutrinos atmospheriques et reconnaissable comme un signal UHE. La sensibilite du detecteur de neutrinos ANTARES a diffuser est evaluee a partir de simulations Monte Carlo, une production dediee a la gamme d'energies ecrit ci-dessus. L'absorption des neutrinos par la Terre pour des energies superieures que PeV avait ete prise en compte, de sorte que la recherche de l'astrophysique signal est limitee pres de l'horizon. Dans cette zone angulaire la plus severe source de fond sont les neutrinos atmospheriques, mais aussi les muons atmospheriques qui meme tres reduites en nombre, peuvent feindre un signal cosmique. Sachant que les evenements UHE deposent une grande quantite de lumiere dans le detecteur, six des variables de ce type ont ete choisies et ensuite une combinaison d'entre eux a ete utilises pour discriminer le signal du fond. J'ai pris en compte les differentes configurations de detection du Dec. 2008 a Decembre 2011 lors de l'analyse des donnees, avec une duree de vie equivalente de 800 jours. Les resultats sont representes et la limite superieure de flux diffus de neutrinos va etre estime, compte tenu de differents types de flux de UHE astrophysique sources d'acceleration, comme AGN, un Waxman - Bahcall comme spectre ou un modele de GZK coupure, dans le scenario de neutrinos cosmologique. (auteur)Original Title
Recherche de neutrinos de ultra haute energie a l'aide du telescope ANTARES
Primary Subject
Secondary Subject
Source
3 Oct 2013; 182 p; CPPM-T--2013-04; 92 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses; These de doctorat d'Aix-Marseille Universite, Specialite: Physique et Sciences de la Matiere, Mention: Physique des Particules et Astroparticules
Record Type
Miscellaneous
Literature Type
Thesis/Dissertation
Report Number
Country of publication
ALGORITHMS, BACKGROUND NOISE, CALIBRATION, CHERENKOV COUNTERS, COINCIDENCE METHODS, COMPUTERIZED SIMULATION, DATA ACQUISITION SYSTEMS, DEAD TIME, DECISION TREE ANALYSIS, MONTE CARLO METHOD, MULTIPLICITY, MULTIVARIATE ANALYSIS, NEUTRINO DETECTORS, PARTICLE TRACKS, PHOTOMULTIPLIERS, SENSITIVITY, SPATIAL RESOLUTION, TELESCOPE COUNTERS, TRIGGER CIRCUITS
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