Multi-messenger astrophysics for optimal exploitation of future gravitational wave observatories.

Abstract

ette thèse offre une vue d’ensemble complète du domaine des ondes gravitationnelles et de l’astrophysique multi-messagers, avec un accent sur l’optimisation des réseaux de télescopes pour la détection d’événements transitoires. L’histoire de la recherche sur les ondes gravitationnelles, les sources d’ondes gravitationnelles et les observatoires utilisés pour les détecter, tels que LIGO et Virgo, sont discutés. L’astrophysique multi-messagers est présentée comme un moyen de combiner les observations de différents messagers pour mieux comprendre les phénomènes astrophysiques. L’Observatoire National des Aurès et son projet RAMSES sont présentés comme exemple de réseau de télescopes visant à détecter et à localiser des événements transitoires. Une solution de problème d’assignation est introduite en utilisant la méthode de branchement et de bornes pour optimiser le réseau de télescopes de l’observatoire. Enfin, des simulations explorant l’efficacité des télescopes, l’effet de la zone analysée sur le nombre de télescopes requis, et une stratégie pour déterminer le nombre de télescopes nécessaires pour l’observation sont discutées. This thesis provides a comprehensive overview of the field of gravitational waves and multimessenger astrophysics, with an emphasis on optimizing telescope networks for detecting transient events. The history of gravitational wave research, sources of gravitational waves, and observatories used to detect them, such as LIGO and Virgo, are discussed. Multimessenger astrophysics is introduced as a means to combine observations from different messengers to gain a more complete understanding of astrophysical phenomena. The National Aures Observatory and its RAMSES project are presented as an example of a telescope network aimed at detecting and localizing transient events. An assignment problem solution is introduced using the branch and bound method to optimize the observatory’s telescope network. Finally, simulations exploring the efficiency of telescopes, the effect of the area surveyed on the number of telescopes required, and a strategy for determining the number of telescopes needed for observation are discussed.