Titre de la thèse
Accélération de particules énergétiques dans les éjections de masse coronale.
Composition du jury
- Marie-Christine ANGONIN (Sorbonne Université) - Examinatrice
- Pierre HENRI (OCA) - Rapporteur
- Simone LANDI (Université de Florence) - Rapporteur
- Petr HELLINGER (IAP, CAS) - Examinateur
- Barbara PERRI (CEA Saclay) - Examinatrice
- Filippo Pantellini (LIRA Observatoire de Paris-PSL) - Encadrant
- Léa Griton (LIRA Observatoire de Paris-PSL) - Encadrant
Résumé
Le milieu interplanétaire, dominé par le vent solaire, est peuplé par une grande variété de particules, depuis les populations thermiques jusqu’aux particules relativistes d’origine solaire ou cosmique. L’interaction entre ces particules et les structures transitoires du vent solaire, telles que les éjections de masse coronale de masse (CME), joue un rôle majeur dans leur transport et leur accélération. Comprendre ces interactions nécessite de combiner une description réaliste des champs électromagnétiques à grande échelle, fournie par la magnétohydrodynamique (MHD), avec un modèle cinétique capable de rendre compte de la dynamique individuelle des particules. Durant cette thèse, un code particulaire a été développé, basé sur l’approximation centre guide en régime relativiste. Il permet de simuler la propagation de particules chargées dans des champs électromagnétiques 3D issus de simulations MHD. Deux études principales ont été menées avec cet outil. La première concerne la propagation d’électrons quasi-relativistes dans un vent solaire stationnaire. Elle met en évidence une perte d’énergie des particules, attribuée à leur dérive le long du champ électrique convectif, et reproduit les distributions angulaires mesurées par la sonde WIND à 1 UA. La seconde étude porte sur l’interaction d’une CME modélisée par un sphéromak avec des protons relativistes de 5 GeV. Les résultats montrent que les champs transitoires de la CME modifient profondément la distribution spatiale des particules et élargissent significativement leurs spectres énergétiques, le gain d’énergie étant principalement lié à la dérive de gradient dans des zones de fort ∇B.
