Doctorant-doctorante en astrophysique H/F

Sujet de thèse :
Titre de la thèse : Etude et suivi des performances des détecteurs des NectarCAMs pour l'observatoire CTAO.

Le futur observatoire CTAO (Cerenkov Telescope Array Observatory) étudiera les sources astrophysiques de photons gamma de très haute énergie, dans la gamme 0.01 - 100 TeV. Ces sources (trous noirs, étoiles à neutrons, restes de supernovæ, vents de pulsar...) accélèrent, à des énergies ultrarelativistes, des particules qui produisent ces photons extrêmes lors de leurs interactions avec le milieu environnant. Les objectifs de l'observatoire CTAO sont de comprendre les mécanismes d'accélération à l'œuvre dans ces sources et d'étudier l'impact des particules accélérées (rayons cosmiques) sur le milieu interstellaire [1]. Pour cela, CTAO utilisera des télescopes Cerenkov [2] avec des caméras situées dans le plan focal de leurs miroirs. Neuf télescopes utiliseront des caméras NectarCAM [3] dont les détecteurs ont été conçus et développés à l'IRAP [4]. Chaque caméra NectarCAM sera équipée de 1855 détecteurs. Lors de la phase de production des caméras (2025-2030), les détecteurs qui seront fabriqués par un industriel, seront validés à l’IRAP puis installés et testés sur les NectarCAM à l’IRFU (Saclay). Après validation par l’équipe NectarCAM, les caméras seront livrées à CTAO et installées sur le site de l’observatoire, à La Palma (Canaries, Espagne).

L'objectif de la thèse est d’étudier et de suivre les performances des détecteurs depuis leurs validations à l’IRAP jusqu’à leurs utilisations à La Palma, en passant par la phase de calibration de la caméra à l’IRFU. Il s’agira de s’assurer que les spécifications scientifiques (résolutions angulaire, temporelle et spectrale) des caméras NectarCAM sont respectées à toutes les étapes, en particulier lors des observations des sources astrophysiques pendant les phases de leur mise en service (commissioning) sur le site de l’observatoire. La connaissance des performances individuelles de chaque détecteur en fonction de leurs paramètres de réglage (haute tension, contrôle en courant…) est nécessaire pour exploiter correctement les données scientifiques.
Le(la) doctorant(e) devra se familiariser avec le principe de fonctionnement de ces détecteurs. Il(elle) analysera les données prises avec les bancs de tests à l’IRAP ainsi que celles prises par la caméra à l’IRFU, pour mesurer les performances de chaque détecteurs (gain, efficacité quantique, résolution en charge, réponse temporelle, bruit électronique, bruit du ciel…). Le(la) doctorant(e) fera un travail de modélisation physique de la réponse des détecteurs à des photons Cerenkov issues de l’interaction des photons gamma dans l’atmosphère ainsi qu’aux photons optiques du fond du ciel attendus pendant les observations. Ces modèles seront comparés et ajustés aux données mesurées. Le(la) doctorant(e) participera activement à l’observation des sources gamma (nébuleuse du pulsar du Crabe, no
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