Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Titre : Détection et analyses multi-messagers des neutrinos de haute énergie en coïncidence avec des sursauts radio rapides (FRB) sur le télescope KM3NeT

L'équipe neutrino du laboratoire de recherche Subatech à Nantes propose un projet de recherche en astronomie multi-messagers, centré sur l’étude des phénomènes transitoires comme les sursauts radio rapides (FRB), associés potentiellement à l’émission de neutrinos de haute énergie. Ces recherches s’appuient sur les télescopes à neutrinos comme KM3NeT, composé de deux détecteurs : ORCA (basses énergies) et ARCA (hautes énergies).
Depuis 2022, une autre thèse au sein du groupe a été consacrée à la recherche de neutrinos en coïncidence avec les FRB, aboutissant à des analyses méthodologiques et des premières limites de flux détectables. Un travail futur d’analyse statistique sur plus de 900 FRB est prévu.
Le projet de nouvelle thèse poursuivra ces travaux en affinant les analyses, en différenciant les sous-populations de FRB (répéteurs ou non, galactiques ou extragalactiques) et les types d’événements neutrinos. Il s’agira d’adapter et d’améliorer les outils existants pour un détecteur devenu plus sensible et pour des catalogues de sources en expansion.
Les résultats attendus incluent :
- une meilleure compréhension des modèles d’émission radio et neutrinos des FRB
- des analyses actualisées avec plus de sources et de données
- la mise en place d’outils permettant de suivre la croissance future du détecteur
- l’établissement de limites de flux ou, idéalement, la première détection d’une association radio-neutrino
- une contribution aux alertes et suivis multi-messagers
Contexte :
Finalités et “Science Drivers” - L’astronomie multi-messagers des phénomènes transitoires est actuellement un domaine en très fort développement dans les disciplines liées à l'étude et à la compréhension de l'Univers.
L'observation concomitante en 2017 de contreparties électromagnétiques (visible, X, gamma) aux ondes gravitationnelles associées à la fusion de deux étoiles à neutrons et, un peu plus récemment, l'identification de neutrinos de haute énergie associés à des signaux électromagnétiques (radio, X, gamma) en provenance d'un
noyau actif de galaxie connu en sont les actualités les plus démonstratives. Ces observations combinent tous les messagers issus d’une même source astrophysique, comme les ondes électromagnétiques (radio, visible, jusqu’aux plus hautes énergies des rayons X), les ondes gravitationnelles, mais aussi sous la forme de particules (gamma, rayons cosmiques, neutrinos). Durant ces phénomènes cataclysmiques parmi les plus violents de l’Univers, des quantités extraordinaires d'énergie sont relâchées pendant des durées très courtes. Parmi les sources potentielles de ces phénomènes, on trouve entre autres les sursauts gamma (Gamma Ray Burst - GRB), les blazars (classe de galaxies à noyau actif - AGN), les magnetars (étoiles à neutrons
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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :
- monitorage de l'état du détecteur et de la qualité des données pendant 1-2 semaines par an (en ligne)
- suivi des formation requises par l'école doctorale (éthique de la recherche, données ouvertes, etc.)