Studying Fast Radio Bursts Rates and Burst Morphologies using CHIME/FRB

Les sursauts radio rapides (Fast Radio Bursts, FRBs) sont des phénomènes transitoires radio de microsecondes à millisecondes, provenant de distances extragalactiques. Un sous-ensemble de ces sources émet de multiples sursauts, et celles-ci sont classées comme répétiteurs. Un exemple notable, FRB 20180916B, présente une activité périodique avec un cycle de 16.3 jours. Les sursauts de certaines sources FRB ont des distributions de flux complexes à la fois sur les dimensions spectrales et temporelles, ce que l'on regroupe sous le terme de morphologie des sursauts. La compréhension de cette morphologie fournit des contraintes sur les origines des FRBs et sert de sonde de la distribution du plasma le long de la ligne de visée entre la source et l'observateur.L'expérience canadienne de cartographie de l'intensité de l'hydrogène (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, CHIME) est un radiotélescope à quatre cylindres situé à Penticton, en C.-B., Canada. CHIME exploite un pipeline de recherche de FRB en temps réel couvrant la gamme de fréquences 400–800 MHz, à une résolution temporelle de 0.983 ms. Il dispose également d’un système de baseband activé sur détection qui enregistre les données de voltage pour les sursauts détectés, ce qui permet d'étudier les propriétés des FRBs jusqu’à une résolution de 2.56 us.Dans cette thèse, nous présentons un pipeline d'analyse de données pour étudier les morphologies FRB jusqu'à des échelles de temps de l'ordre de la microseconde. Ce pipeline estime la structure maximisant la mesure de dispersion (DM), identifie le nombre de composantes et ajuste un modèle à 4 + 5N paramètres pour extraire les caractéristiques morphologiques, où N représente le nombre de composantes.Nous décrivons un pipeline pour l'estimation de l'exposition de CHIME/FRB sur le ciel. Ces estimations d'exposition sont essentielles pour la modélisation de la population et pour l'étude de l'évolution des taux de sursauts dans les répétiteurs. Nous discutons de la mise en œuvre de ce pipeline dans l'analyse du premier catalogue baseband (140 FRBs) et du second catalogue CHIME/FRB (~4500 FRBs).Ensuite, en utilisant trois années d'observations CHIME/FRB, nous examinons l'évolution du taux de sursauts et des propriétés morphologiques du FRB 20180916B. Nous détectons des variations d’un sursaut à l’autre dans les échelles de temps de diffusion, mais n'observons aucun changement significatif dans la DM au fil du temps et en fonction de la phase du cycle périodique. Nous discutons de ces résultats dans le contexte de l'évolution de la mesure de rotation (RM) de la source afin de placer des contraintes sur son environnement local. De plus, nous affinons la période de la source et plaçons une limite supérieure sur la dérivée de sa période. Les implications de ces résultats pour les scénarios possibles des progéniteurs sont explorées.Enfin, nous analysons la morphologie de 137 FRBs jusqu'à une résolution de 2.56 us, tels que publiés dans le premier catalogue baseband. Nous ne trouvons pas de corrélations significatives entre le temps de diffusion et la DM, RM, ou la fraction de polarisation linéaire, cette dernière suggérant que la dépolarisation due à la propagation par trajets multiples est négligeable dans notre échantillon. Les sursauts avec des enveloppes temporelles étroites (≤ 1 ms) dans notre échantillon ont tendance à présenter des densités de flux plus élevées, indiquant la présence potentielle de FRBs sous-millisecondes qui sont manqués par le système de détection en temps réel en dessous d'un certain seuil de luminosité. Compte tenu de la diversité morphologique observée, nous proposons que les FRBs uniques et répétitifs pourraient provenir de classes de progéniteurs distinctes, tout en ayant des propriétés similaires

Fetched live from OpenAlex and de-inverted. Abstracts are not stored in this database: the inverted indexes are 8.6 GB of the frame’s 9.3 GB of text, and the host has 13 GB free.