Optimisation logicielle des performances instrumentales de H.E.S.S. pour l'analyse des sources ténues de rayonnement gamma (Application à l'étude de l'objet HESS J1832-092)

L'expérience H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System), située en Namibie, est un réseau de télescopes basé sur la technique d'imagerie Tcherenkov atmosphérique en stéréoscopie et dédié à l'astronomie gamma entre 100 GeV et quelques dizaines de TeV. H.E.S.S. dispose d'une situation géographique idéale pour observer notre galaxie, la Voie Lactée, et a ainsi pu découvrir des dizaines de nouvelles sources gamma grâce à sa stratégie de relevé systématique du plan galactique. Après environ dix ans d'observations fructueuses, les limites de l'instrument doivent désormais être repoussées pour pouvoir détecter de nouvelles sources plus faibles. Le développement d'algorithmes avancés permettant d'améliorer la sensibilité et la résolution angulaire de l'instrument est au coeur de cette thèse. Un outil de recherche automatique de nouvelles sources ainsi qu'une amélioration de la soustraction du bruit de fond sont présentés dans le cadre de l'étude des sources très faibles, nécessitant une analyse particulièrement rigoureuse. Une méthode combinant différentes techniques de reconstruction des événements est développée et permet d'améliorer la résolution angulaire sans diminuer la statistique, cruciale pour l'étude des sources faibles. Ces techniques avancées sont appliquées à l'analyse d'une région complexe du plan galactique, autour du vestige de supernova G22.7-0.2, qui a conduit à la détection d'une nouvelle source, HESS J1832-092. Les contreparties multi-longueurs d'onde à cette source sont présentées et différents scénarios sont envisagés pour expliquer l'origine de l'émission gamma de cet objet astrophysiqueH.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) is an array of very-high energy gamma-ray telescopes located in Namibia. These telescopes take advantage of the atmospheric Cherenkov technique using stereoscopy, allowing to detect gamma-rays between 100 GeV and a few tens of TeV. The location of the H.E.S.S. telescopes in the Southern hemisphere allows to observe the central parts of our galaxy, the Milky Way. Tens of new gamma-ray sources were thereby discovered thanks to the galactic plane survey strategy. After ten years of fruitful observations with many detections, it is now necessary to improve the detector performance in order to detect new sources by increasing the sensitivity and improving the angular resolution. The aim of this thesis consists in the development of advanced analysis techniques allowing to make sharper analysis. An automatic tool to look for new sources and to improve the subtraction of the background noise is presented. It is optimized for the study of weak sources that needs a very rigorous analysis. A combined reconstruction method is built in order to improve the angular resolution without reducing the statistics, which is critical for weak sources. These advanced methods are applied to the analysis of a complex region of the galactic plane near the supernova remnant G22.7-0.2, leading to the detection of a new source, HESS J1832-092. Multi-wavelength counterparts are shown and several scenarii are considered to explain the origin of the gamma-ray signal of this astrophysical objectPALAISEAU-Polytechnique (914772301) / SudocSudocFranceF