| Resumé |
La thèse est centrée sur lamodélisation des signaux présents dans les données d'un réseau de pulsars chronométrés (Pulsar Timing Array ou PTA) afin d'améliorer la sensibilité pour la recherche d'ondes gravitationnelles de très basses fréquences (du nano-Hz au micro-Hz). Le premier chapitre est une introduction générale du sujet où je présente le contexte scientifique et les méthodes d'analyse utilisés. J'y développe d'abord la notion de modèle de chronométrie des pulsars, en m'appuyant sur un exemple particulier : la caractérisation précise du modèle de rotation du pulsar J1909-3744, avec mise-à-jour des mesures sur l'ensemble des paramètres. Je poursuis avec l'application de cette méthode pour la recherche d'ondes gravitationnelles au nano-Hertz avec PTA, et termine sur les concepts et les outils utilisés dans cette thèse afin de réaliser des analyses de données dans un cadre Bayésien. Le deuxième chapitre porte sur l'optimisation de la prise en compte des bruits intrinsèques à chacun des pulsars, ceci appliqué avec les données récentes de l'EPTA incluant à ce jour six pulsars. Ce travail souligne notamment la grande complexité de l'analyse des données PTA qui combinent des dizaines d'années d'observations de différents pulsars provenant de plusieurs radio téléscopes. Le troisième chapitre présente ma participation aux études récentes sur la recherche d'un fond stochastique d'ondes gravitationnelles (GWB) avec les données de l'European Pulsar Timing Array (EPTA) et celles de l'International Pulsar Timing Array(IPTA), ainsi qu'une évaluation des conséquuences induites par l'optimisation des modèles individuels des pulsars (présentée dans le Chapitre2) sur la mesure du GWB. Les résultats récents provenant des différentes collaborations sont particulièrement intéressants puisqu'ils convergent sur la présence d'un signal commun entre les pulsars, avec l'amplitude et l'indice spectral attendu, sans toutefois pouvoir confirmer encore sa nature gravitationnelle et donc la détection recherchée. Les collaborations travaillent actuellement sur l'amélioration des lots de données (élongation de la couverture temporelle et augmentation significative du nombre de pulsars) afin d'améliorer la précision des résultats. Le quatrième et dernier chapitre est centré sur la prise en compte des incertitudes des éphémérides du Système solaire (SSE) sur les résultats des PTAs, notamment sur la mesure duGWB. En effet, afin de prendre en compte le mouvement de la Terre dans le Système solaire, les temps d'arrivées des impulsions mesurées sont virtuellement translatés au barycentre de celui-ci, et dont la position est donnée par les SSEs. Une collaboration avec l'Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides (IMCCE), qui produit les SSE, a permis de construire un modèle (nommé EphemGP) appliqué à PTA et prend en compte des perturbations d'orbite des objets principaux du Système solaire. J'y présente une étude détaillée sur l'efficacité du modèle à réduire l'impact des potentielles erreurs des SSEs pour la recherche duGWB, en incluant une comparaison avec d'autres modèles existants, et termine avec l'application du modèle sur les données récentes de l'EPTA. |