Développement et analyse des données d'une expérience de radiodétection des rayons cosmiques d'ultra haute énergie
Par : Bellétoile Arnaud
Document archivé le : 03/06/2008
La détection radio des rayons cosmiques a été tentée dans les années 60 mais a rapidement été abandonnée du fait du manque de reproductibilité des résultats et des limitations techniques de l époque au profit d autres techniques comme les réseaux de détecteurs au sol ou les détecteurs de fluorescence. Aujourd hui, la compréhension de l origine et de la nature des rayons cosmiques d ultra haute énergie constitue l un des enjeux scientifiques de premier plan pour la communauté des physiciens des astroparticules. Cependant, le très faible flux de particules à ces énergies rend difficile leur étude et nécessite la mise en place de détecteurs géants. C est dans ce contexte et compte tenu des récents développements technologiques que la méthode de radio-détection des rayons cosmiques est réinvestiguée. Ses qualités intrinsèques doivent permettre, en complément des méthodes de détection existantes de renforcer la statistique et la précision des observatoires de ces rayons cosmiques d ultra haute énergie. Après avoir rappelé la problématique des rayons cosmiques, nous présentons l état actuel des connaissances concernant l émission radioélectrique associée au développement de gerbes atmosphériques. Nous décrivons ensuite en détail les développements techniques mis en ?uvre pour construire et rendre opérationnel le démonstrateur expérimental CODALEMA installé à Nançay. Nous discuterons les méthodes d analyses ainsi que les résultats obtenus avec cet instrument qui a permis de démontrer pour la première fois, de manière non ambiguë, la détection d un signal radio associé au passage d une gerbe atmosphérique. Nous présentons aussi le banc de test implanté sur le détecteur géant Pierre Auger en Argentine, et dont le but est d apporter des réponses sur les caractéristiques que devrait posséder un grand détecteur radio pour le domaine d étude des énergies extrêmes.
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