Approche multi-diagnostique des émissions de haute énergie des microquasars à trous noirs

Accretion-ejection phenomena are seen across the whole Universe, in all wavelenghts and size scales; from the formation of young stars, to active galactic nuclei. Typical timescales are also very different; a few seconds for g-ray bursts to several billion years for stellar formation.In our galaxy, accreting black holes, usually called microquasars, have the advantage of evolving on human timescales: from one day to several weeks. However, the link between accretion and ejection is misundurstanding. The connection between these mechanisms is the aim of my thesis work. In the first part, I study the spectrotemporal changes observed during outbursts. I compare the fast temporal variabilities observed during four outbursts of GX 339–4 to physical parameters from an accretion-ejection model. In this model, the spectral evolution is due to an interplay between two accretion flows: a standard accretion disk in the outer parts and a jet-emitting disk in the inner parts. I highlight the link between the observed variability and the transitional radius between the two accretion flows. In the second part, I use the INTEGRAL satellite which is an ideal instrument to probe the behaviour of these sources at higher energies, typically between 100 keV and 1000 keV. Here, I research a non-thermal emission signature for several sources which have very distinct spectral behaviour. This emission is, hitherto, unconstrained and its origin is widely debated. I detect and characterize this component for several sources and spectral states. I then present results of a polarimetric study performed on the same sources. Polarization from this emission brings crucial and decisive insights into the emission mechanism from this component. I finally discuss about the implication of these results and the potential origin of this emission while comparing properties of the different sources.Dans l’Univers, les processus d’accrétion-éjection font partie des mécanisme observables à toutes les échelles de taille et de longueur d’onde ; depuis la formation d’une étoile, jusqu’aux noyaux actifs de galaxies. Les temps typiques mis en jeu sont également très différents ; quelques secondes pour les sursauts gamma alors que les échelles temporelles de formations stellaires sont plutôt de l’ordre de plusieurs millions d’années. Dans notre galaxie, les trous noirs accrétants, communément appelés microquasars, présentent l’avantage d’évoluer sur des échelles de temps commensurables avec des temps caractéristiques pour l’Homme : de la journée à quelques semaines. Le lien entre l’accrétion et l’éjection est cependant mal compris. Ce sont ces mécanismes et leur étroite connexion qui sont in fine visés par mes travaux de thèse. Dans la première partie, je m’attache à étudier les changements spectro-temporels observés lors de a phase active de ces sources. Je compare les variabilités temporelles rapides observées durant quatre éruptions de GX 339-4 aux paramètres physiques d’un modèle d’accrétion-éjection. Dans ce modèle, l’évolution spectrale de la source est engendrée par l’interaction entre deux flots d’accrétion : une partie externe abritant un disque d’accrétion standard, tandis que la partie interne est responsable du déclenchement de puissantes éjections. Je mets en évidence le lien entre ces variabilités rapides et le rayon de transition entre les deux flots d’accrétion.Dans un seconde partie, j’utilise le satellite INTEGRAL, qui me permet de sonder le comportement de ces sources à plus haute énergie, typiquement entre 100 keV et 1000 keV. Ici, je recherche la signature d’une émission non-thermique à haute énergie dans plusieurs sources présentant des comportements spectraux bien différents. Cette émission est, à l’heure actuelle, mal contrainte et son origine largement débattue. Je détecte et caractérise cette composante dans plusieurs sources et, pour certaines d’entre-elles, dans plusieurs états spectraux. Je présente ensuite les résultats d’une étude polarimétrique effectuée sur ces mêmes sources. La polarisation provenant de cette émission apporte des informations cruciales et déterminantes sur le mécanisme d’émission de cette composante à haute énergie. Je discute enfin de l’implication de ces résultats et des potentielles origines de cette émission tout en comparant les propriétés des différentes sources étudiées