| Resumé |
L'origine des rayons cosmiques galactiques est un problème vieux d'un siècle qui peut être résolu en étudiant les propriétés de l'émission de rayons gamma provenant de sources astrophysiques dans le plan galactique. Les sources de rayons cosmiques galactiques, également connues sous le nom de PeVatrons, devraient accélérer les particules jusqu'à au moins quelques PeV (1 PeV = 10^15 eV). Ils peuvent donc être révélés par des observations gamma à des énergies dépassant les dizaines et centaines de TeV, c'est-à-dire autour de la transition entre les bandes gamma des très hautes énergies (VHE) et des ultra hautes énergies (UHE). Dans cette thèse, nous avons analysé les données du High-Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.), un réseau de télescopes gamma VHE situé en Namibie, pour identifier les meilleurs candidats PeVatron dans le ciel gamma du sud. Nous avons largement utilisé la technique d'analyse 3D, récemment adoptée en astronomie gamma VHE, pour dériver des informations sur les propriétés physiques des objets galactiques à l'aide de modèles paramétriques spatiaux et spectraux. Les résultats présentés dans cette thèse ont été obtenus à l'aide de Gammapy, l'outil logiciel officiel de l'observatoire Cherenkov Telescope Array (CTA). Dans un premier temps, nous avons réalisé une étude détaillée de la source non identifiée HESS J1702-420. Cela nous a conduit à conclure que, en supposant que les collisions inélastiques entre les rayons cosmiques ultra-relativistes et les protons du gaz cible sont à l'origine de son émission de rayons gamma, HESS J1702-420 abrite probablement des protons PeV. HESS J1702-420 devient donc un excellent candidat PeVatron, même si des scénarios d'émission leptonique ne pouvaient être exclus. En prolongeant les mêmes techniques d'analyse, nous avons ensuite effectué une recherche à l'aveugle des sources de rayons gamma détectées de manière significative par H.E.S.S. au-dessus de 20 TeV, ce qui a donné lieu à un nouveau catalogue de 14 objets appelé H.E.S.S. high-Energy Galactic Plane Survey (HEGPS). Cela constituera un héritage précieux pour les futures expériences de pointage telles que le CTA, soutenant potentiellement un choix raisonné dans la stratégie d'attribution de temps pour le projet scientifique clé PeVatron. Nous avons en outre réalisé des études de performances basées sur la simulation pour CTA, en nous concentrant sur les capacités de détection et de modélisation de PeVatron du futur réseau. |