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Université Joseph-Fourier - Grenoble I (15/05/2009), Gilles Henri (Dir.)
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Modélisation dépendante du temps des blazars du TeV par un modèle de jet stratifié inhomogene
Timothé Boutelier1

L'étude des mécanismes d'émission et de variabilité des blazars du TeV est l'objet d'intenses recherches depuis de nombreuses années. Les modèles courants d'émission une zone homogène utilisés posent de nombreux problèmes, notamment à cause des grands facteurs de Lorentz qu'ils requièrent et qui sont en contradiction avec les contraintes dérivées des observations radio des jets. Dans cette thèse je décris une approche multizone inhomogène dépendante du temps, dans le cadre du modèle du two-flow. Je calcule l'émission d'un jet complet, dans lequel se propagent des paires électron-positron relativistes distribuées en pileup. L'évolution et l'émission du plasma de paires est calculée en tenant compte d'un terme de chauffage turbulent, du refroidissement radiatif, ainsi que d'un terme de production de paires par photo-annihilation. Appliqué à PKS 2155−304, ce modèle permet de reproduire le spectre complet, ainsi que la variabilité simultanée multi longueur d'onde, avec un faible facteur de Lorentz. La variabilité est expliquée par l'instabilité de la création de paires dans le jet. La valeur du facteur de Lorentz est néanmoins trop élevée pour être en accord avec les observations radio et la statistique de détection de ces objet. Je montre à la fin de ma thèse, comment, en tenant compte de l'ouverture géométrique des jets, peut on réconcilier de grands facteur de Lorentz avec l'absence de mouvement superluminique observé en radio, ainsi que la relative abondance de ce type de source.
1:  LAOG - Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble
Blazars−Général – Blazars−Variabilité – Blazars−Emission – Jets relativistes−Emission – Emission non-thermique – Processus d'accélération

The study of the emission and variability mechanisms of TeV blazars has been the subject of intensive research for years. The homogeneous one-zone model commonly used is puzzling since it yields very high Lorentz factor, in contradiction with other observational evidences. In this work, I describe a new time dependent multi-zone approach, in the framework of the two-flow model. I compute the emission of a full jet, where relativistic electron-positron pairs distributed in pileup propagate. The evolution and the emission of the plasma is computed taking into account a turbulent heating term, some radiative cool- ing, and a pair production term due to photo-annihilation process. Applied to PKS 2155−304, the model allows to reproduce the full spectra, as well as the simultaneous multi wavelength variability, with a rel- atively small Lorentz factor. The variability is explained by the instability of the pair creation process. Nonetheless, the value is still high to agree with other observational evidences in radio. Hence, I show in the last part of this work how to conciliate high Lorentz factor with the absence of apparent superluminal movement in radio, by taking into account the effect of the opening angle on the appearance of relativistic jets.
Blazars−General – Blazars−Variability – Blazars−Emission – Relativistic jets−Emission – Non- thermal emission – Acceleration process