Le télescope à neutrinos ANATARES est situé à 2500 mètres de profondeur, et est composé d'un réseau de 900 photomultiplicateurs installés pour la détection de la lumière Cherenkov émise par les muons, induits par l'interaction de neutrinos avec la matière, et dans le but de reconstruire leur direction. Cependant en outre d'être en mesure de détecter des neutrinos de hautes énergies, les télescopes à neutrinos pourraient mesurer le passage de monopoles magnétiques dans le détecteur. Dans ce travail, ont été présentées tout d'abord les différentes méthodes d'étalonage utilisées afin de caractériser les photomultiplicateurs, qui sont le coeur d'un télescope à neutrinos. La possibilité de détecter des monopoles magnétiques avec ANTARES a ensuite été abordée, puis une première analyse optimisée pour la recherche de monopoles de hautes vitesses a montré la grande sensibilité offerte par le télescope. Enfin, un algorithme de reconstruction de traces a été modifié, et une nouvelle analyse, cette fois sensible sur une plus grande gamme de vitesse a été effectuée. Après l'application de la dernière analyse sur les données prises en 2008 par le télescope ANTARES, de nouvelles limites supérieures sur le flux de monopoles magnétiques de masse inférieure à 10^{14} GeV ont finalement été obtenues, et sont les meilleures contraintes expérimentales sur leur flux pour la région de vitesse \beta = [0.65, 0.995] / The ANTARES neutrino telescope is located at 2500 m depth, and is composed by an array of 900 photomultipliers to detect the Chrenkov light emitted by muons, induced by the neutrino interactions with matter, and in otrder to reconstruct their direction. Moreover, except the ability of detecting high enerdy neutrinos, neutrino telscopes could measure the crossing of magnetic monopoles in the detector. In this work, were first presented the differet calibration methods used in order to calibrate the photomultipliers, which are the heart of a neutrino telescope. The possibility of detecting magnetic monopoles with ANTARES has then been discussed, and a first analysis optimised for the search of magnetic monopoles with hight velocities showed the high sensitivity offered by the telescope. Finalmly, a track reconstruction algorithm has been modified, and a new analysis, this time sensitive over a larger range of velocities was performed. After the application of the analysis on data taken in 2008 by the ANTARES telescope, new ipper limits ont eh magnetic monopole flux, for masses below 10^{14} GeV were obtained, and are the best experimental constraints on their flux for the velocity region \beta = [0.65, 0.995]

L'objectif de cette thèse est la recherche des neutrinos cosmiques de haute énergie émis par des sources ponctuelles avec le télescope à neutrino ANTARES. La détection des neutrinos cosmiques de haute énergie peut apporter des réponses à des problèmes importants comme l'origine des rayons cosmiques et les procédures d'émission des rayons gamma. Dans la première partie de la thèse, le flux des neutrinos émis par des sources galactiques et extragalactiques et le nombre des évènements qui peut être détecté par ANTARES sont estimés. Cette étude utilise les spectres des rayons gamma des sources connues en tenant compte de l'absorption de ces rayons par la lumière extragalactique diffuse. Dans la deuxième partie de la thèse, le pointage absolu du télescope ANTARES est étudié. Étant situé à une profondeur de 2475 m dans l'eau de mer, l'orientation du détecteur est déterminée par un système de positionnement acoustique qui utilise des ondes de basse et haute fréquences entre la surface de la mer et le fond. La troisième partie de la thèse est la recherche des sources ponctuelles de neutrinos avec les données d'ANTARES. L'algorithme de recherche est basé sur une méthode de maximisation du rapport de vraisemblance. Il est utilisé dans deux stratégies de recherche; "la stratégie de recherche avec des sources candidates" et "la stratégie de recherche dans tout le ciel". L'analyse des données de 2007+2008 n'a pas marqué une découverte. Les meilleures limites supérieures au monde sur les flux de neutrinos provenant des différentes sources dans l'Hémisphère Sud sont établies. / The aim of this thesis is the search for high energy cosmic neutrinos emitted by point sources with the ANTARES neutrino telescope. The detection of high energy cosmic neutrinos can bring answers to important questions such as the origin of cosmic rays and the gamma rays emission processes. In the first part of the thesis, the neutrino flux emitted by galactic and extragalactic sources and the number of events which can be detected by ANTARES are estimated. This study uses the measured gamma ray spectra of known sources taking into account the gamma ray absorption by the extragalactic background light. In the second part of the thesis, the absolute pointing of the ANTARES telescope is evaluated. Being located at a depth of 2475 m in sea water, the orientation of the detector is determined by an acoustic positioning system which relies on low and high frequency acoustic waves measurements between the sea surface and the bottom. The third part of the thesis is a search for neutrino point sources in the ANTARES data. The search algorithm is based on a likelihood ratio maximization method. It is used in two search strategies; "the candidate sources list strategy" and "the all sky search strategy". Analysing 2007+2008 data, no discovery is made and the world's best upper limits on neutrino fluxes from various sources in the Southern sky are established.

La Collaboration ANTARES exploite actuellement un détecteur sous-marin Che-renkov dédié à l'astronomie neutrino de haute énergie. Le but principal de cette expérience est de détecter les sources cosmiques de neutrinos, afin de révéler les sites de production des rayons cosmiques. Parmi les sources candidates figurent celles où a lieu l'accélération de ces rayons cosmiques dans les jets relativistes, comme les noyaux actifs de galaxie, les sursauts gamma et les microquasars. Les microquasars sont des systèmes stellaires binaires formés par un objet compact accrétant la matière d'une étoile compagnon. Ce transfert de masse est responsable de l'émission de rayons X, tandis que les forces magnétiques du plasma d'accrétion peuvent causer la création de jets relativistes qui sont observés par des télescopes radio grâce au rayonnement synchrotron non thermique émis par les particules chargées accélérées dans ces jets. Dans certains systèmes, la corrélation entre les courbes de lumière des rayons X et les courbes radio indique une interaction forte entre accrétion et éjection. Certains microquasars émettent également des rayons gamma de haute et très haute énergie (jusqu'à quelques dizaines de TeV). Dans ce travail de thèse, une recherche d'émission de neutrinos provenant de microquasars a été conduite avec une approche multi-messager (photon/neutrino). Les données des satellites RXTE/ASM et SWIFT/BAT, ainsi que du télescope gamma FERMI/LAT ont été étudiées afin de sélectionner les périodes dans lesquelles se produisent les jets relativistes. / The ANTARES collaboration has successfully built, deployed and is currently operating an underwater Cherenkov detector dedicated to high energy neutrino astronomy. The primary aim of the experiment is to detect cosmic sources of neutrinos in order to reveal the production sites of cosmic rays. Among the sources likely to be significant sources of neutrinos are those accelerating relativistic jets, like gamma ray bursts, active galactic nuclei and microquasars. Microquasars are binary systems formed by a compact object accreting mass from a companion star. The mass transfer causes the emission of X-rays, whereas the onset of magnetic forces in the accreting plasma can cause the acceleration of relativistic jets, which are observed by radio telescopes via their non-thermal synchrotron emission. In some systems, a correlation between X-ray and radio light curves indicates an interplay between accretion and ejection respectively. Some microquasars are also high energy and very high energy gamma ray emitters. In this thesis, a time dependent search for neutrino emission from microquasars was performed with a multi-messenger approach (photon/neutrino). The data from the X-ray monitors RXTE/ASM and SWIFT/BAT, and the gamma-ray telescope FERMI/LAT were used to select transient events in which the source was supposed to accelerate relativistic jets. The restriction of the analysis to the ejection periods allows a drastic reduction of atmospheric muon and neutrino background, and thus to increase the chances of a discovery. The search was performed with the ANTARES data taken between 2007 and 2010.

L'astronomie n'a cessé d'évoluer, recherchant toujours de nouveaux messagers. L'astronomie neutrino va permettre d'accéder à des informations nouvelles sur les objets astrophysiques les plus violents de notre Univers. Un des objectifs du télescope à neutrinos ANTARES est la recherche de sources ponctuelles. Certains objets astrophysiques proches (dans notre galaxie), pourraient être des sources de neutrinos. Les microquasars sont des objets galactiques encore assez mal connus bien que prometteurs. Ce sont des étoiles binaires X présentant des jets radio, à activité variable. Les liens entre leur disque d'accrétion et l'éjection des jets ne sont pas aisément modélisables, et les observations multi-Iongueurs d'ondes commencent à apporter des indices. La plupart des microquasars connus sont dans une partie du ciel visible par ANTARES. Dans ce travail, on montre que, selon certains modèles, les deux micro quasars SS433 et GX339-4, dont l'activité est permanente, pourraient être détectés comme sources ponctuelles de neutrinos par ANTARES. Les autres microquasars ont des périodes typiques d'activité trop courtes pour permettre d'accumuler suffisamment de signal. En revanche, des corrélations avec des observations photoniques apporteront certainement des informations précieuses à la compréhension de ces systèmes complexes considérés comme des micro-répliques locales des lointains qua¬sars. En particulier, la présence de neutrinos indiquera clairement la présence de protons accélérés dans les jets, ce qui est encore une question ouverte à l'heure actuelle. Comme toujours en astronomie, la résolution angulaire est une caractéristique fondamen¬tale d'un télescope à neutrino. Etant donné le principe de reconstruction de la direction des neutrinos (via la trace Tchérenkov des muons engendrés), la résolution angulaire est directement liée à la précision obtenue sur les temps d'arrivée des photons sur les photomultiplicateurs. C'est pourquoi plusieurs moyens redondants de calibration en temps sont prévus pour ANTARES. Un des systèmes a été développé et utilisé dans le cadre de ce travail. Il est utilisé à terre, en chambre noire, avant la mise à l'eau du détecteur. On illumine simultanémment tous les modules optiques d'un secteur à l'aide d'un laser et d'un système de fibres optiques. L'analyse des différences en temps permet de synchroniser tous les modules optiques, étape nécessaire pour la reconstruction d'une trace de muon. Ce système a été mis au point pour la construction de la ligne secteur prototype d'ANTARES, qui a été en opération au printemps 2003. L'utilisation du sytème a montré sa fonctionnalité. L'analyse des données de calibration prises en chambre noire ont montré sa stabilité à 0.2 ns, ce qui permet d'effectuer la calibration avec la précision voulue (mieux que 0.5 ns). Il sera re-utilisé et dupliqué pour le deuxième site d'intégration, pour réaliser la calibration en temps, à terre, de l'ensemble des 12 lignes définitives d'ANTARES dont la production commence en 2004.

L'un des problèmes les plus intéressants de la physique moderne est celui de la matière noire de l'Univers, qui reste de nature insaisissable. L'existence de la matière noire est inférée par des preuves indirectes telles que les mesures des courbes de rotation des galaxies, des dispersions de vitesse des galaxies dans les amas galactiques et les effets de lentille gravitationnelle. Ces observations fournissent des preuves sur l'existence d'une matière invisible dominant notre Univers. Il n'existe cependant aucune indication claire sur sa nature. Les observations actuelles en font le constituant dominant de l'Univers, par opposition à la matière baryonique "normale". Deux solutions sont proposées pour résoudre ce mystère. La première est basée sur une modification de la loi de la gravité comme dans la dynamique newtonienne modifiée qui pourrait expliquer les divergences entre prédictions et observations de la dynamique des masses dans l'Univers. L'autre idée consiste à proposer l'existence d'une nouvelle particule massive qui n'interagit pas avec la lumière (appelée WIMP pour "Weakly Interactive Massive Particle"), mais pouvant influencer la matière lumineuse par gravité. Plusieurs théories proposent l'existence de telles nouvelles particules. La plus célèbre de ces théories est la supersymétrie, qui est une extension du Modèle Standard de la Physique des Particules. Si l'un des partenaires supersymétriques des bosons neutres est une particule stable et le plus léger de tous les superpartenaires, il devient alors un candidat idéal pour la matière noire. La supersymétrie est en général le cadre le plus favorable pour l'existence de la matière noire. / The early history of modern physics have been full of problems fixed with un-orthodox yet brilliant solutions. From the Hydrogen electron orbit, black bodyradiation and the ultraviolet catastrophe, to the perihelion precession of Mercury.Quantum Mechanics and General Relativity not only solved these problems butthey opened the path to new observations and predictions about the Universe welive in and the introduction of new problems to be solved.One of the more modern problems we are facing today in physics is the largediscrepancy among measurements of the visible mass in the Universe and the pre-dictions of laws of gravity. An indisputable mass of evidence from different partsof observational cosmology is showing again and again that the observed lumi-nous mass in the Universe constitutes a tiny fraction of the matter that actuallyexists. The proposed solutions of this problem comes in two completely differentflavors. One proposed solution is that the laws of gravity are not the same in thelimit of tiny accelerations. Theories of modified gravitational dynamics proposea non-linear term in Newton law of gravity that becomes relevant at small accel-erations which in turn can explains the missing matter. The other solution to themissing matter is the introduction of new type of matter that does not interact withlight, making it invisible yet inferred to exist by its gravitational effect. The newmatter becomes a new elementary particle to be added to list of already knownelementary particles. While there are many candidates to this new elementaryparticle the favored one is called a WIMP or Weakly Interacting Massive Particle.

Recherche des neutrinos de ultra haute energie avec le telescope ANTARES. Exploitations de 3 ans de donnees (2008-2011) pour la recherche d'un signal astrophysique, soit flux de Waxman Bahcall, soit neutrinos cosmogeniques. Utilization de technique d'analize multivariable. / Search for ultra high energy neutrinos with ANTARES telescope. Data analysis on 3 years of lifetime (2008-2011), to look for astrophysical signal, according to Waxman-Bahcall flux or cosmogenic one. Exploitation of multivariate analysis techniques.

Ce travail, basé sur l'utilisation des déséquilibres radioactifs des isotopes du thorium (Th), a été réalisé dans le but de quantifier les flux de particules et les échanges entre la phase dissoute et particulaire dans trois bassins océaniques distincts. En mer de Barents, région peu profonde, les mesures de flux de 234Th dans la colonne d'eau ont montré qu'en été les pièges à particules avaient une bonne efficacité de collecte. Pour estimer les flux de Carbone Organique Particulaire (POC) exportés, on utilise un rapport POC/234Th. Ce dernier est 10 fois plus faible dans les grosses particules piégées que dans les particules en suspension. Ceci est sans doute dû à une reminéralisation préférentielle du POC sur le 234Th et à une prépondérance de pelotes fécales dans les pièges. Ces résultats montrent l'importance des grosses particules dans le flux vertical de matière. Cela suggère que les valeurs d'export de carbone basé sur la composition des particules en suspension dans les autres régions de l'Arctique ont été sans doute surestimées. Dans le secteur Indien de l'océan Austral, les estimations des flux de POC exportés sont maximum dans la région du Front Polaire (PFZ). Les profils de 230Th dans la colonne d'eau montrent un renouvellement rapide des eaux de fond (1-15 ans) dû à l'écoulement de l'eau Nord-Atlantique Profonde (NADW) et de l'eau Antarctique de Fond (AABW) dans la zone d'étude. Les processus dynamiques concernant les particules marines en surface ont pu être quantifiés grâce au couplage 230Th-234Th. Ces estimations suggèrent que les grosses particules filtrées ont une vitesse de chute plus faible dans la zone au nord du front des Aiguilles (AF). En outre, on a pu constater que les processus de désorption et de désagrégation étaient rapides conséquence, sans doute, de la présence de matière détritique importante et/ou d'activité bactérienne intense limitant ainsi l'export de matière organique vers le fond. Dans le cadre des travaux menés en mer Méditerranée Occidentale, l'utilisation des isotopes 230Th et 232Th dans les expériences d'incubations in vitro de grosses particules marines nous ont permis de montrer que le processus d'agrégation des grosses particules filtrées doit être pris en compte dans les modèles concernant la dynamique des particules. D'autre part, les résultats suggèrent que les flux d'éléments réfractaires sont dominés par la dissolution des particules continentales provenant des marges. Pour quantifier les apports des particules lithogènes en Méditerranée Occidentale, il convient donc de prendre en compte le transport advectif.

Made available in DSpace on 2016-08-10T11:07:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARIA GERALDA SANTOS DE SOUSA.pdf: 656862 bytes, checksum: f0d02286d7ca1f0603d265606ce76541 (MD5) Previous issue date: 2015-03-18 / This research focuses on reflections about the imaginary presented in the book Incidente em Antares by Erico Verissimo. This book was published in 1971, and it has been through research in order to develop studies on the imaginary from this symbolism in this work. When it is read considering the symbols, it is observed that the work presents reflective connotation, his speech is metalinguistic and reflects on own literariness, language and knowledge about the time. The work will still be observed from the perspective of mythopoetic that supports the idea of Antare s space as artistic creation and creation revisited the imaginary. Nevertheless, the consideration of the genre in which the work is limited is of particular importance because it carries the nature of magic realism, which makes the impossible possible and discusses its own likelihood. The research is characterized as exploratory, bibliographical and phenomenological character. The author who form the corpus of research is Erico Verissimo, author of the regionalist novel 30. The proposed problem is the analysis of symbolic structures present in the literariness of the novel Incidente em Antares. The work will be developed in three chapters. The analysis of the work is supported by the theoretical Gilbert Durand, Gaston Bachelard and Northrop Frye. It is expected that the work can contribute to further research using the imaginary / Esta pesquisa centra-se em reflexões sobre o Imaginário na obra Incidente em Antares, de Érico Veríssimo, publicada em 1971, e tem-se por meio da pesquisa o objetivo de desenvolver estudos sobre o imaginário a partir do simbolismo presente em tal obra. Ao fazer a leitura a partir de símbolos, observou-se que a obra apresenta conotação reflexiva, seu discurso é metalinguístico e reflete sobre a própria literariedade, a linguagem e o saber de um tempo. A obra foi também observada pelo viés da mitopoética que sustenta a ideia do espaço antarense como criação artística e revisitada pelo imaginário. Ainda, a consideração sobre o gênero em que a obra se circunscreve foi de especial importância, por comportar a natureza do realismo fantástico, o que torna possível o impossível e problematiza a própria verossimilhança. A pesquisa caracterizou-se como exploratória, de caráter bibliográfico e fenomenológico. O autor que forma o corpus da pesquisa é Érico Veríssimo, que participou do romance regionalista de 30. O problema proposto foi a análise das estruturas simbólicas presentes na literariedade do romance Incidente em Antares. O trabalho foi desenvolvido em três capítulos. A análise da obra tem como suporte os teóricos Gilbert Durand, Gaston Bachelard e Northrop Frye. Espera-se que o trabalho possa contribuir para mais pesquisas utilizando o imaginário.

Un banc test, composé d’ une cuve à eau et d’ un hodoscope, a été optimisé et utilisé pour la caractérisation des Modules Optiques (OMs) des expériences ANTARES et KM3NeT. La comparaison entre le flux attendu de muons atmosphériques et le flux mesuré a permis l’ estimation de l’ efficacité de l’ hodoscope.Dans un premier temps, des mesures effectuées avec un OM ANTARES ont permis de valider le système d’ acquisition et de caractériser l’ étalonnage temporel du banc test. Un Module Optique Digital (DOM) a ensuite pu être installé dans la cuve pour être testé. De nombreux points cruciaux pour les télescopes sous-marins à neutrino ont été mentionnés et une description détaillée de l’ étalonnage en charge et du réglage du détecteur a été présentée. La dégradation, observée expérimentalement, de l’ efficacité de détection des OMs ANTARES a été confrontée aux résultats obtenus en simulant la formation d’ une couche de sédimentation. L’ impact de différents profils de sédimentation a été étudié et les résultats de l’ analyse Monte Carlo ont été détaillés. Ce travail a permis de rejeter certains profils de sédimentation en désaccord avec les données. / A test bench, comprised of a water tank and a hodoscope, was optimized and operated for the characterization of ANTARES and KM3NeT OpticalModules (OMs). A calculation of the expected atmospheric muon flux and the comparisonto the detected flux is made for the evaluation of the hodoscope efficiency.Measurements were initially made with an ANTARES OM for the evaluation of thetest bench potential and the consequent time correlation analysis. The results wereconsidered satisfying for proceeding to the characterization of a KM3NeT DigitalOM (DOM). This was the first time a DOM was investigated with known muontracks and the analysis lead to original and insightful results. Many key aspectsfor an undersea neutrino telescope are outlined and a detailed description of chargecalibration and the tuning sequence for the ANTARES detector are presented. Theobservation that the OM efficiencies for ANTARES are deteriorating in the courseof time has been compared to simulations of a sedimentation layer on the OMÕsglass sphere. Different profiles for this sedimentation impact are considered and thecombined analysis of monte carlo results with detector data is described. This workpermitted to reject extreme cases of biofouling profiles that are inconsistent withthe data

La collaboration ANTARES construit un télescope à neutrinos en mer Méditerranée. Ce détecteur est composé de 900 PM répartis sur 12 lignes afin de détecter le cône Cherenkov du au muon induit par l'interaction d'un neutrino dans le détecteur. Actuellement les 5 premières lignes de cet instrument ont été connectées. Un premier travail a consisté à étudier la stabilité des calibrations du détecteur, nécessaire pour bien en comprendre le fonctionnement. Ensuite nous nous sommes intéressés aux propriétés optiques de l'eau en développant une méthode de reconstruction dédiée aux balises LED. Les paramètres ainsi extraits étant comparables avec ceux des précédents tests. Nous proposons ici des critères de qualité visant à rejeter les événements mal reconstruits. Ceuxci ont ensuite été appliqués aux données réelles afin de réaliser une analyse préliminaire des muons atmosphériques avec un détecteur à 5 lignes. Les résultats sont comparables à la simulation.