Méthodes avancées en chronométrie des pulsars : réjection d'interférences radio par apprentissage profond et étude chronométrique du système binaire relativiste J1528-3146
Les pulsars sont des étoiles à neutrons à rotation rapide et hautement magnétisées avec, à chacun des pôles magnétiques, un faisceau radio balayant l'espace. Cette thèse porte sur la chaîne de traitement des observations radio des pulsars et sur l'exploitation des données chronométriques d...
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| Tác giả chính: | |
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| Tác giả khác: | , , , , , |
| Định dạng: | Thèse numérique |
| Ngôn ngữ: | Français |
| Được phát hành: |
2023.
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| Những chủ đề: | |
| Truy cập trực tuyến: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2023ORLE1043_va.pdf http://www.theses.fr/2023ORLE1043/abes https://theses.hal.science/tel-04509283 |
| Chú thích: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de physique et chimie de l'environnement et de l'espace (Orléans ; 2012-...) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Sébastien Célestin (Président du jury) ; Sébastien Célestin, Nicolas Dobigeon, Robert Ferdman, Julien Girard, Delphine Perrodin (Membre(s) du jury) ; Nicolas Dobigeon, Robert Ferdman (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Advanced pulsar timing methods :, deep learning for the mitigation of radio frequency interferences and timing analysis of the relativistic binary system PSR J1528-3146 |
| Tóm tắt: | Les pulsars sont des étoiles à neutrons à rotation rapide et hautement magnétisées avec, à chacun des pôles magnétiques, un faisceau radio balayant l'espace. Cette thèse porte sur la chaîne de traitement des observations radio des pulsars et sur l'exploitation des données chronométriques de haute précision pour l'étude détaillée du système du pulsar binaire PSR J1528-3146. Les observations radio utilisées proviennent du grand radiotélescope décimétrique de Nançay (NRT), du nouveau radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud et de Parkes en Australie. La première partie de cette thèse présente le contexte de l'étude astrophysique des pulsars et de l'utilisation de la chronométrie pour les applications de physique fondamentale. La seconde partie traite de la chronométrie proprement dite, c'est-à-dire la construction et l'étude des temps d'arrivée du signal du pulsar. Cette partie commence par décrire la méthodologie classique basée sur la modélisation de la seule phase rotationnelle avant de présenter les deux principales applications auxquelles j'ai participé, que sont le programme de recherche d'ondes gravitationnelles européen EPTA et le programme d'observation Relativistic Binary Programme on MeerKAT du consortium MeerTIME. Je présente ensuite une méthode alternative de chronométrie se basant sur la modélisation complète en temps et en fréquence de l'impulsion reçue. Pour cette dernière, j'ai effectué une analyse détaillée du code GPU (TEMPONEST2), rédigé une documentation complète et réalisé puis testé son portage sur CPU. Cette partie s'achève sur la présentation de mes résultats de l'étude chronométrique du pulsar binaire J1528-3146 comprenant la masse des deux astres, l'inclinaison et l'orientation orbitale du système. Enfin, je présente mon travail effectué sur la détection et la suppression des interférences radio par des méthodes d'intelligence artificielle. J'y décris les deux méthodes que j'ai mises en œuvre et testées sur les observations du NRT et présente les résultats obtenus avec ces méthodes et en particulier leur impact sur la précision chronométrique pour l'étude des pulsars. Pulsars are rapidly-rotating and highly magnetized neutron stars with radio beams originating from the magnetic poles which sweep through space with each rotation of the star. This thesis focuses on the processing chain of radio observations of pulsars and on the exploitation of high precision timing data for the detailed study of the binary pulsar system PSR J1528-3146. The radio observations used are from the grand radiotélescope décimétrique de Nançay (NRT), the new radio telescope MeerKAT in South Africa and the Parkes radio telescope in Australia. The first part of this thesis presents the context of the astrophysical study of pulsars and timing applications for fundamental physics. The second part presents the timing method, i.e. the construction and study of the arrival times of the pulsar signal. This part starts by describing the methodology based on the modeling of the rotational phase alone before presenting the two main applications in which I participated : the European gravitational wave research program EPTA and the observational program Relativistic Binary Programme on MeerKAT of the MeerTIME consortium. Then, I present an alternative timing method based on the complete modeling in time and frequency of the received pulses. For the latter, I have performed a detailed analysis of the GPU code (TEMPONEST2), written a complete documentation and realized and tested its porting to CPU. This part ends with the presentation of my results of the timing analysis of the binary pulsar J1528 3146 including the masses of the two stars, the inclination and the orbital orientation of the system. Finally, I present my work done on the detection and mitigation of radio frequency interferences by artificial intelligence methods. I describe the two methods I have implemented and tested on the NRT observations and present the results obtained with these methods and in particular their impact on the pulsar timing analysis. |
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| Mô tả sách: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de physique et chimie de l'environnement et de l'espace (Orléans ; 2012-...) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Sébastien Célestin (Président du jury) ; Sébastien Célestin, Nicolas Dobigeon, Robert Ferdman, Julien Girard, Delphine Perrodin (Membre(s) du jury) ; Nicolas Dobigeon, Robert Ferdman (Rapporteur(s)) |
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