Ecole de Physique des Astroparticules
23 -28 mai 2011
OHP, Saint Michel l'Observatoire
L’Astronomie Gamma

Emissions diffuses galactiques du voisinage solaire aux galaxies starbursts

Pierrick MARTIN
  Laboratoire d'Astrophysique de l'Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (LAOG)

Cours

Le rayonnement cosmique est une composante majeure de la Voie Lactée. Il se propage depuis des sites d'accélération essentiellement localisés jusqu'à emplir la Galaxie tout entière, et influe alors sur les propriétés physiques, chimiques, et dynamiques du système global. Le long de son trajet galactique, le rayonnement cosmique illumine les divers constituants du milieu interstellaire et donne lieu à un ensemble d'émissions diffuses qui témoignent conjointement de son origine, des mÈcanismes régissant son transport, ainsi que de la structure de la Galaxie.

Cours
  1. Notions préliminaires
    1. Processus de rayonnement
    2. Rayonnement cosmique
    3. Milieu interstellaire
  2. Panorama gamma
    1. Voisinage solaire
    2. Régions galactiques
  1. Panorama gamma
    1. Voie Lactée
    2. Galaxies extérieures
  2. Perspectives diverses
    1. Autres domaines spectraux
    2. Instruments futurs



RESUME

Ce cours porte sur les différentes émissions diffuses associées au rayonnement cosmique, et a pour objectif d'illustrer l'intérêt de leur étude. Nous commencerons par revoir les origines de ces émissions diffuses, c'est à dire les processus de rayonnement impliqués ainsi que leurs acteurs. Nous nous intéresserons ensuite principalement aux émissions qui se manifestent dans le domaine gamma, du MeV au TeV. Pour ce faire, nous explorerons le phénomène progressivement, en partant de notre voisinage solaire pour aller vers des régions galactiques plus vastes, et finalement en arriver au rayonnement d'ensemble de notre Galaxie et de ses congénères. Nous aborderons le sujet à la lumière des observations astronomiques les plus récentes - notamment celles des expériences INTEGRAL, Fermi, et HESS - et nous présenterons les moyens de modélisation couramment employés.
    Nous conclurons cet exposé par une ouverture à d'autres longueurs d'onde, en particulier dans le domaine radio avec les observations du rayonnement synchrotron. Nous dresserons enfin une liste non-exhaustive des perspectives ouvertes par les développements instrumentaux en cours, notamment dans le domaine du TeV avec CTA.

 
BIBLIOGRAPHIE
  • Ouvrages
    • Berezinskii V.S. et al., Astrophysics of cosmic rays, 1990, North-Holland
    • Schlickeiser R., Cosmic Ray Astrophysics, 2002, Springer
  • Publications
    • Aharonian F.A. et al., Broad-band diffuse gamma ray emission of the galactic disk, 2000, Astronomy & Astrophysics, Vol. 362
    • Strong A.W. et al., Cosmic-Ray Propagation and Interactions in the Galaxy, 2007, Annual Review of Nuclear and Particle Science, Vol. 57

Cours Programme Présentation : pdf