Cosmic ray interaction in molecular environment
Interaction des rayons cosmiques en environnement moléculaire
par Vo Hong Minh PHAN sous la direction de Stefano GABICI
Thèse de doctorat en Physique de l'Univers
ED 560 Sciences de la terre et de l'environnement et physique de l'univers, Paris

Soutenue le vendredi 04 septembre 2020 à Université Paris Cité

Sujets
  • Ionisation
  • Nuages moléculaires
  • Rayonnement cosmique
  • Restes de supernovae

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Mots clés
Rayons cosmiques, Nuages moléculaires, Taux d'ionisation, Restes de supernova
Resumé
De nombreuses évidences observationnelles parvenues de différentes expériences au début du 20e siècle ont révélé que la Terre est constamment bombardée par des rayons cosmiques, des particules de haute énergie d'origine extraterrestre. Étant donné que ces particules sont très énergétiques, on pense qu'elles pourraient pénétrer profondément dans les nuages moléculaires et ioniser les parties les plus denses de ces objets, où naissent de nouvelles étoiles. Cela signifie que les rayons cosmiques règlent le niveau d'ionisation qui contrôle non seulement la chimie des nuages moléculaires mais également le couplage entre le gaz et le champ magnétique qui soutient le nuage en contrastant la gravité pendant le processus de formation des étoiles. On remarque que les taux d'ionisation déduits des observations infrarouges et radio sont beaucoup plus importants que la valeur communément citée dans la littérature. Ce désaccord doit mener à une réévaluation du taux d'ionisation dans les nuages, d'un point de vue théorique. Cette tâche nécessite une meilleure compréhension du transport des rayons cosmiques dans les nuages et, plus important encore, la connaissance de la quantité de rayons cosmiques de basse énergie à différentes positions dans notre Galaxie. Le premier sujet a été étudié dans des documents pionniers des années 70 et 80, mais il pourrait y avoir de la place pour d'ultérieures améliorations. En ce qui concerne le deuxième, on a des connaissances récentes, du moins pour le milieu interstellaire local, grâce aux données des sondes Voyager. Il n'est cependant pas très clair si ces données pourraient être considérées comme des valeurs de référence pour la densité des rayons cosmiques de basse énergie dans l'ensemble de la Galaxie. L'objectif de ce travail est donc d'étudier la propagation des rayons cosmiques de basse énergie dans des environnements neutres et aussi de mieux interpréter les données d'observation du taux d'ionisation dans les nuages moléculaires isolés et ceux au voisinage des accélérateurs cosmiques, tels que les restes de supernova.