Thèse Modèles Numériques des Sursauts Gamma Longs du Progéniteur Stellaire aux Transitoires Électromagnétiques H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Physique École doctorale : Astronomie et Astrophysique d'Ile de France Laboratoire de recherche : Astrophysique Instrumentation Modélisation Direction de la thèse : Matteo BUGLI ORCID 0000000278340422 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-04-30T23:59:59 Les sursauts gamma (GRB) sont des éclairs lumineux de rayonnement gamma liés aux événements explosifs les plus énergétiques et les plus violents survenus depuis le Big Bang. Leur luminosité extraordinaire nous permet d'explorer l'Univers à l'échelle cosmologique, tandis que leurs lieux d'origine constituent un laboratoire permettant de tester nos connaissances en physique fondamentale dans des conditions extrêmes.
Bien qu'elles aient été découvertes il y a près de 60 ans, le mécanisme principal à l'origine de ces sources fascinantes et la nature de leur moteur central restent flous, en raison des difficultés posées par la grande séparation d'échelle temporelle et spatiale.
L'objectif de cette thèse de doctorat est la modélisation numérique des jets relativistes magnétisés produits par l'effondrement d'étoiles massives, que l'on pense être à l'origine des « longs » GRB. Ces modèles tiendront compte des conditions initiales générées par des modèles de supernova à effondrement de coeur de pointe (développés au sein du groupe de recherche d'accueil) et incluront, pour la première fois, une description de la dissipation d'énergie magnétique compatible avec la théorie cinétique du plasma.
À l'aide du code astrophysique gPLUTO, le candidat réalisera des simulations numériques multidimensionnelles de jets dans le cadre de la magnétohydrodynamique relativiste et déterminera les conditions d'émission électromagnétique non thermique associées à l'émission immédiate et à la rémanence des sursauts gamma. En analysant ces résultats, il contribuera ainsi à évaluer le lien de causalité entre les ancêtres stellaires réalistes des sursauts gamma et leurs propriétés observables. L'objectif de la thèse est de produire des modèles 3D de jets relativistes magnétisés à la pointe de la technologie, qui incluront des moteurs centraux réalistes (magnétars ou trous noirs en accrétion) et une description sophistiquée de la dissipation magnétique. Son analyse mettra en évidence les corrélations entre l'étoile massive en effondrement initial et les propriétés du jet qui produira l'émission électromagnétique observée des sursauts gamma. Le principal outil numérique utilisé sera le code gPLUTO accéléré par GPU, en particulier son module (G)RMHD résistif. Le candidat collaborera avec l'équipe principale de développement du code (dont fait partie le directeur de thèse) et contribuera à son amélioration. Pour l'analyse et la visualisation des données brutes, le projet de thèse s'appuiera également sur l'exploitation et le développement d'un outil Python dédié, à savoir « py-pluto ».

Master recherche en astrophysique ou dynamique des fluides. Fort intérêt pour la dynamique des fluides théorique et les simulations numériques.