Recherche de baryons cachés avec la scintillation, Searching for missing baryons through scintillation

Farhang Habibi

Description

Sous la direction de Marc Moniez, Sohrab Rahvar
Thèse soutenue le 15 juin 2011: Sharif University of Technology, Paris 11
Hydrogène moléculaire froid peut être le constituant ultime possible des baryons manquants de la Voie Lactée. Nous décrivons une nouvelle façon de recherche de matière transparente tel dans le disque galactique et le halo, par les effets de diffraction et de réfraction de la lumière des étoiles au fond. En simulant le retard de phase induite par un milieu turbulent, nous avons calculé la figure d'éclairement correspondant sur la terre pour une source étendue et une bande passante donnée. Nous montrons que dans les cas favorables, la lumière d'une étoile au fond peut être soumis à des fluctuations stochastiques de l'ordre de quelques pour cent à l'échelle de temps caractéristique de quelques minutes. Nous avons effectué une recherche pour scintillation induite par le gaz moléculaire dans les nébuleuses sombres visibles ainsi que par clumpuscules hypothétique de l'hydrogène moléculaire froid (H2_He) vers halo pendant deux nuits, en utilisant le télescope NTT et le détecteur IR SOFI. Parmi quelques milliers d'étoiles suivies, nous avons constaté une légère courbe qui est compatible avec un effet de scintillation forte à travers une structure turbulente dans la nébuleuse B68. Comme aucun candidat a été trouvés vers le SMC, nous sommes en mesure d'établir des limites supérieures sur la contribution des clumpuscules de gaz à la masse halo galactique. Nous montrons que la surveillance à courte échelle de temps de quelque 10 ^ 6 heures _ étoiles dans la bande visible avec un télescope de a > 4 m et d'une caméra de lecture rapide devrait permettre à une intéressante quantifier ou limiter la contribution de gaz moléculaire turbulent au halo Galactique.
-Cosmologie: la matière noire baryons manquants
-Galaxie: disque halo la structure locale du milieu interstellaire
-ISM: les nuages moléculaires la turbulence
-Simulation: écran turbulent intégrale de Fresnel FFT
-Observation: ESO-NTT IRSMC nébuleuses obscures la poussière
Cool molecular hydrogen H2 may be the ultimate possible constituent to the Milky-Way missing baryon. We describe a new way to search for such transparent matter in the Galactic disc and halo, through the diffractive and refractive effects on the light of background stars. By simulating the phase delay induced by a turbulent medium, we computed the corresponding illumination pattern on the earth for an extended source and a given passband. We show that in favorable cases, the light of a background star can be subjected to stochastic fluctuations of the order of a few percent at a characteristic time scale of a few minutes. We have searched for scintillation induced by molecular gas in visible dark nebulae as well as by hypothetical halo clumpuscules of cool molecular hydrogen (H2_He) during two nights, using the NTT telescope and the IR SOFI detector. Amongst a few thousands of monitored stars, we found one light-curve that is compatible with a strong scintillation effect through a turbulent structure in the B68 nebula. Because no candidate were found toward the SMC, we are able to establish upper limits on the contribution of gas clumpuscules to the Galactic halo mass. We show that the short time-scale monitoring of a few 10^6 star _ hour in the visible band with a >4 m telescope and a fast readout camera should allow one to interestingly quantify or constrain the contribution of turbulent molecular gas to the Galactic halo.
-Cosmology Dark matter Missing baryons
-Disk Halo Structure Local interstellar medium
-ISM molecular clouds turbulence
-Simulation turbulent screen Fresnel integral FFT
-Observation: ESO-NTT IR SMC dark nebulae dust
Source: http://www.theses.fr/2011PA112084/document

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 28
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 16 Mo

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