Astrophysique des hautes énergies, Sursauts gamma, Imagerie à masque codé, Ciel transitoire, SVOM, ECLAIRs

SVOM (Space-based multi-band astronomical Variable Objects Monitor) est une mission franco-chinoise dédiée à l'étude du ciel des phénomènes transitoires. Sa mise en service est prévue pour 2024. ECLAIRs est un télescope à masque codé doté d'un grand champ de vue. Il est conçu pour détecter et localiser les sursauts gamma (GRB) dans une gamme d'énergie allant de 4 keV à 120 keV. En 2021, le télescope ECLAIRs a fait l'objet de plusieurs campagnes d'étalonnage dans des chambres d'essai sous vide afin d'évaluer ses performances. Entre 4 et 8 keV, la réponse en coups du plan de détection présente des inhomogénéités entre les pixels de différents lots de production. L'inhomogénéité de l'efficacité est causée par des pixels à faible efficacité (LEP) provenant de l'un des deux lots, ainsi que par des pixels à seuil élevé (HTP) dont le seuil a été relevé pour éviter les effets de diaphonie. En outre, des bruits inattendus ont été détectés dans les régions du plan de détection proches des caloducs. J'ai étudié l'impact de ces inhomogénéités et du bruit des caloducs à basse énergie sur le trigger embarqué d'ECLAIRs. Je propose différentes stratégies afin d'atténuer ces impacts et d'améliorer les performances du trigger. J'ai analysé les données des campagnes d'étalonnage et effectué des simulations avec le modèle sol du logiciel du trigger afin de concevoir et d'évaluer les différentes stratégies. La majeure partie de l'impact des HTP peut être corrigée en les excluant du traitement. Pour corriger l'impact des LEP, une correction d'efficacité dans l'image du plan du détecteur semble être une bonne solution. Une solution efficace pour le bruit des caloducs consiste à sélectionner les pixels bruyants et à les ignorer dans la bande 4-8 keV. A partir de données d'étalonnages, j'ai aussi calculé la valeur de l'efficacité dans la gamme 4-8 keV. J'ai obtenu une surface effective de 142 cm2 à 4.5 keV et de 310 cm2 à 8 keV. Ces chiffres tiennent compte de l'influence du LEP et du HTP. Après avoir étudié et corrigé les effets instrumentaux dans la bande 4-8 keV, je me suis intéressé à l'apport de cette bande basse énergie dans la performance de détection par le trigger d'ECLAIRs pour différents types de GRBs. J'ai effectue cette étude en utilisant le logiciel ECLGRM développé par différentes institutions (CNRS, CEA, CNES), et le banc de test du logiciel embarqué d'ECLAIRs (UGTS). Grâce à ces simulations, j'ai calculé les sensibilités de déclenchement d'ECLAIRs pour différents GRBs à différentes positions dans le champ de vue. J'ai ainsi constaté que la sensibilité d'ECLAIRs pour la détection des GRB mous augmentait de manière significative après l'ajout de la bande d'énergie 4-8 keV. Pour les GRB dont l'énergie du pic est égale à 5 keV, le SNR de la détection augmente d'environ 60%. Pour simuler un scénario plus réaliste, j'ai effectué des simulations sur 57 échantillons de GRBs HETE-2 en utilisant le banc d'essai UGTS (même matériel que le logiciel embarqué d'ECLAIRs) avec la configuration des bandes sélectionnée pour la phase de recette en vol. J'ai comparé les performances de détection des algorithmes du trigger "taux de comptage" (CRT) et "image" (IMT) dans l'UGTS et j'ai constaté que CRT pouvait détecter 55 des 57 GRBs de l'échantillon et que IMT pouvait en détecter 52. Ce résultat suggère que le trigger taux de comptage est plus sensible que le trigger image pour les GRBs moyennement longs (< 40 s).