Note publique d'information : L’étude des rayons cosmiques de ultra haute énergie, particules dont la nature et
l’origine reste encore aujourd’hui inconnue, s’effectue par la mesure de cascade de
particule appelée gerbes cosmiques créées lors de leur interaction avec l’atmosphère
terrestre. Deux techniques permettent de détecter et de caractériser ces gerbes :
la détection au sol par réseaux de détecteurs de particules et la détection de la
lumière de fluorescence émise par la gerbe. Idée datant des années 1960, la radiodétection
de gerbes cosmiques par la mesure du champ électrique induit par les particules chargées
de la cascade fut à l’époque abandonnée à cause de difficultés techniques. Créée en
2002, l’expérience CODALEMA a dans sa première configuration permis de prouver la
faisabilité et l’intérêt de la radiodétection pour l’étude des rayons cosmiques. L’expérience
a depuis subi une évolution majeure en remplaçant les antennes log-périodiques par
des dipôles actifs dédiés à la radiodétection et en installant un trigger réalisé
par un réseau de 17 scintillateurs capables de fournir une estimation de l’énergie
des particules primaires. L’objectif de CODALEMA est de caractériser le signal électrique
induit par une gerbe cosmique en fonction des paramètres physiques de la gerbe. Cette
thèse présente, entre autre, les distributions angulaires des directions d’arrivées
des gerbes mesurées par CODALEMA. Elles permettent pour la première fois de prouver
l’origine géomagnétique du champ électrique induit par une gerbe. Les distributions
latérales de champ électrique induit, ainsi que la corrélation entre l’énergie du
primaire et l’amplitude du signal électrique sont également présentées.
Note publique d'information : Ultra high energy cosmic rays, extraterrestrial particles which nature and origin
remain today uncertain, are ordinarily studied by using two major techniques of EAS
(Extensive Air Shower) detection: ground particles detectors or fluorescence light
telescopes. Appeared for the first time in the 60’, researches on EAS radiodetection
by measuring the electric field induced by shower’s charged particles was first stopped
because of technical difficulties. With the developpement of fast electronic, radiodetection
technique became again potentially interesting for cosmic rays study. The CODALEMA
experiment, since 2002, use and improve the radiodetection method. These last years,
the experimental setup was largely modified, original log-periodic antennas were replaced
by active dipole dedicated to radiodetection and the trigger, realized by an array
of 17 scintillators, allow now to estimate the primary cosmic ray energy. Present
objective of CODALEMA is to characterize the electric signal induced by an EAS, according
to the physical parameters of the shower. In this thesis the main results obtain by
CODALEMA are presented. The evidences for a geomagnetic origin of EAS radioelectric
field is one the more important. Moreover a first study of electric field lateral
distribution functions, and the correlation between the primary particle energies
with the amplitude of the EAS electric field are also discussed.