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2 Introduction
tel-00814988, version 1 - 18 Apr 2013
de longue date (et collègue) Jean-Christophe Hamilton. Notre travail en triplette, avec
Benjamin Rouillé d’Orfeuil, a été fructueux et très agréable et je les remercie sincèrement
pour cette collaboration. Dans la période 2003 − 2007, de nombreuses missions se sont
succédées en Argentine, lors des réunions de collaboration bi-annuelles bien sûr mais
également en dehors de ces périodes récurrentes, pour mettre en place notamment "Big
Brother", notre outil de monitoring des cuves Cherenkov. Le monitoring reste synonyme
pour moi de travail dense lors de missions estivales (janvier), dans la très bonne humeur,
avec Cyril Lachaud, Tristan Beau et Éric Armengaud. L’ensemble des travaux réalisés sur
les données du détecteur de surface de l’Observatoire Pierre Auger est présenté dans le
chapitre 3.
En 2005, j’ai demandé une mutation pour rejoindre l’équipe d’astroparticules de
SUBATECH, à Nantes. Je suis arrivé dans ce laboratoire en janvier 2006. Je suis resté
chercheur associé au laboratoire APC (successeur du PCC), ce qui m’a permis de rester
dans la collaboration Auger, d’y poursuivre mes précédentes activités, et de m’intéresser
de près aux données de l’expérience CODALEMA qui détecte les gerbes atmosphériques
par leur émission radio. Un petit sous-groupe, mené par Richard Dallier et en collaboration
avec nos collègues Grenoblois, envisageait également l’installation dans Auger d’un
petit prototype de réseau de 3 stations autonomes de radiodétection, qui allait devenir
RAugerI. Travailler sur ce prototype a été un véritable plaisir. Cela avait un côté très
artisanal puisqu’on recyclait les cartes électroniques de 3 cuves Cherenkov en surplus et
avec du matériel du commerce, un peu bricolé. Je serai toujours étonné à l’idée que ce
petit prototype ait pu fournir des données ayant abouti à un article de 30 pages soumis
fin septembre au journal JINST, dans lequel se trouve toute la chaîne d’analyse, de l’influence
de la nature du sol à la corrélation avec l’énergie du rayon cosmique primaire
(voir section 4.5 page 161). Je garde un très bon souvenir de cette collaboration étroite
avec Richard, Arnaud Bellétoile et Yann Desplanches, qui nous manque.
Au fil du temps, la quantité de travail sur le monitoring diminuait ainsi que sur
les anisotropies (nous avons intégré nos méthodes d’analyse dans un code public à la
collaboration Auger), ce qui m’a permis un investissement de plus en plus important
vers la radiodétection au sein du groupe, en travaillant en particulier avec l’enthousiaste
Jacob Lamblin. Mes études sur les rayons cosmiques vus par le signal radio représentent
maintenant une très grande partie de mon temps, en particulier sur l’expérience AERA
et sur la simulation. Mon activité sur l’analyse des données radio constitue le chapitre 4,
le plus volumineux de cette HDR. Enfin, le dernier point abordé concerne la simulation
du champ électrique émis par les gerbes. Vincent Marin a été le principal moteur sur
cette activité, qui s’est concrétisée par l’arrivée du code de simulation SELFAS. J’ai été
l’encadrant scientifique de sa thèse et notre proche collaboration se prolonge, et j’en
suis ravi, suite à son postdoc dans le groupe. Parmi les pistes ouvertes par SELFAS
pour mieux contraindre le rayon cosmique primaire et en particulier sa nature, citons
la prédiction du champ électrique émis par la mort subite de la gerbe atmosphérique,
consécutive à l’absorption des particules secondaires lors de l’impact avec le sol. Ces
aspects de simulations sont présentés dans le chapitre 5.
Je tiens à remercier l’ensemble des membres du jury d’avoir accepté de juger ce
document. Merci en particulier aux rapporteurs, Alain Falvard, Thierry Gousset et Éric
Plagnol pour le surplus de travail que cela représente.
Je souhaite également remercier dans cette introduction mes autres collaborateurs les
plus directs de ces dernières années, pour les nombreux échanges que nous avons pu
avoir : Joël Chauvin, Thomas Saugrin, Thibault Garçon, Lilian Martin, Jean-Luc Béney,
Stéphane Acounis, Didier Charrier, Olivier Ravel, Didier Lebrun, Patrick Stassi, Colas