Search for magnetic monopoles with the telescope ANTARES neutrino - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2010

Search for magnetic monopoles with the telescope ANTARES neutrino

Recherche de monopôles magnétiques avec le télescope à neutrinos ANTARES

(1)
1
Nicolas Picot-Clémente
  • Function : Author
  • PersonId : 931148

Abstract

The ANTARES neutrino telescope is located at 2500 meters depth, and is composed by an array of 900 photomultipliers installed for the detection of Cherenkov light emitted by neutrinoinduced muons, after having interacted with matter, and in order to reconstruct their directions. However, besides of being capable to detect high energy neutrinos, neutrino telescopes could mesure the through going of magnetic monopoles in the detector. In this work, were first presented the different methods used in order to calibrate the photomultipliers, which are the heart of a neutrino telescope. The possibility to detect magnetic monopoles with ANTARES was then discussed, and a first analysis optimised for the search for high velocity magnetic monopoles showed the great sensitivity offered by the telescope. Finally, a track reconstruction algorithm was modified, and a new analysis this time sensitive over a wider range of velocities was performed. After the application of the last analysis on the data taken in 2008 with the ANTARES telescope, new upper limits on the upward going magnetic monopole flux, of masses lower than 1014 GeV were obtained, and are the best experimental constraints on their flux for the velocity region β " [0.65, 0.995].
Le télescope à neutrinos ANTARES est situé à 2500 mètres de profondeur, et est composé d'un réseau de 900 photomultiplicateurs installés pour la détection de la lumière Cherenkov émise par des muons, induits par l'interaction de neutrinos avec la matière, et dans le but de reconstruire leur direction. Cependant en outre d'être en mesure de détecter des neutrinos de hautes énergies, les télescope à neutrinos pourraient mesurer le passage de monopôles magnétiques dans le détecteur. Dans ce travail, ont été présentées tout d'abord les différentes méthodes d'étalonnage utilisées afin de caractériser les photomultiplicateurs, qui sont le cœur d'un télescope à neutrinos. La possibilité de détecter des monopôles magnétiques avec ANTARES a ensuite été abordée, puis une première analyse optimisée pour la recherche de monopôles de hautes vitesses a montré la grande sensibilité offerte par le télescope. Enfin, un algorithme de reconstruction de traces a été modifié, et une nouvelle analyse cette fois sensible sur une plus grande gamme de vitesse a été effectuée. Après l'application de la dernière analyse sur les données prises en 2008 par le télescope ANTARES, de nouvelles limites supérieures sur le flux de monopôles magnétiques ascendants de masse inférieure 'a 1014 GeV ont finalement été obtenues, et sont les meilleures contraintes expérimentales sur leur flux pour la région de vitesse β " [0.625, 0.995].
Fichier principal
Vignette du fichier
Nicolas_TheseMonopoles.pdf (5.74 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates and versions

tel-00740137 , version 1 (09-10-2012)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00740137 , version 1

Cite

Nicolas Picot-Clémente. Recherche de monopôles magnétiques avec le télescope à neutrinos ANTARES. Instrumentation et méthodes pour l'astrophysique [astro-ph.IM]. Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00740137⟩
269 View
225 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More