Development of multi-messenger real-time analyses for the KM3NeT neutrino telescope

Développement d'analyses multi-messager en temps réels pour le télescope à neutrino KM3NeT Parmi les développements récents de l'astronomie multi-messagers, les télescopes à neutrinos jouent un rôle clé dans la réponse aux questions fondamentales sur l'origine des rayons cosmiques. Les détecteurs Cherenkov de neutrinos, KM3NeT ARCA et ORCA, vont équiper un kilomètre cube d'eau de mer avec environ 200 000 photomultiplicateurs, afin d'étudier respectivement les neutrinos astrophysiques et les propriétés fondamentales des neutrinos. L'observation de neutrinos à partir de la prochaine supernova à effondrement de cœur sera révolutionnaire pour l'astrophysique. Dans cette thèse, la conception de KM3NeT est exploitée en analysant les coïncidences détectées par les 31 PMT de chaque module optique. Après avoir définit la réponse du détecteur, une mesure du flux de muons atmosphériques en fonction de la profondeur de l'eau de mer est présentée. Le sujet principal de la thèse est l'étude de la capacité de KM3NeT à observer un émission de neutrinos de supernova à effondrement du cœur. Les stratégies de filtrage de fond et de sélection des événements sont décrites. La sensibilité est estimée sur la base de modèles avancés et d'une simulation détaillée du détecteur. La mise en œuvre de l'analyse dans l'infrastructure multi-messagers en temps réel de KM3NeT, y compris l'envoi d'alerte au réseau mondial SNEWS, est illustrée. Les premières analyses de suivi des alertes d’ondes gravitationnelles sont présentées. Enfin, une stratégie exploitant les techniques de multilatération acoustique et de beamforming est proposée pour calibrer le pointage absolu du détecteur, un requis fondamentale pour exploiter la résolution angulaire inférieure à 0,1 degré obtenue par ARCA.