Recherche D'un Flux Diffus De Neutrinos Tauiques D'origine Cosmique Dans Le Détecteur IceCube

Le detecteur IceCube est constitue d'un reseau de modules optiques digitaux (DOMs) deployes sur un volume d'1 km³ dans la glace antarctique. Les DOMs enregistrent la lumiere Cerenkov emise par les particules secondaires issues des interactions des neutrinos avec la glace. Selon la repartition geographique des signaux lumineux dans la glace, on peut differencier les differentes saveurs de leptons et ainsi identifier la saveur du neutrino primaire. Les modeles astrophysiques predisent une production dominante de neutrinos electroniques et muoniques au sein d'accelerateurs cosmiques. Cependant, lors de leur propagation dans l'univers, ces neutrinos oscillent et on s'attend a observer sur Terre le meme flux des trois saveurs de neutrinos. Comme la production de neutrinos tauiques dans l'atmosphere est negligeable, ce canal est affecte d'un bruit de fond intrinseque quasi nul.Ce travail porte sur la detection de neutrinos tauiques d'origine cosmique. A haute energie (E>PeV), le lepton tau, produit par le neutrino tauique, se propage sur une centaine de metres avant de se desintegrer. Nous optimisons notre recherche pour le canal de desintegration muonique qui, s'il se produit dans le volume de detection, presente une signature unique. En effet, les differences de masse du tau et du muon induisent des differences quant a leur processus de perte d'energie qui menent a une difference de luminosite le long des traces du tau et du muon. Nous avons developpe une observable originale reposant sur les charges enregistrees par les differents DOMs pour caracteriser la luminosite le long d'une trace afin de differencier les traces de muons de celles de taus se desintegrant en muon . Cependant, au niveau de declenchement du detecteur, on est confronte a un bruit de fond de muons atmospheriques un million de fois superieur au signal. Nous avons donc mis en place une serie de coupures afin de reduire ce bruit de fond et ainsi augmenter la purete de notre echantillon. Enfin l'application de ces coupures sur un echantillon de donnees reelles enregistrees durant la saison 2009-2010 et l'absence de signal detecte permettent de poser une limite superieure sur le flux de neutrinos tauiques. Ceci constitue la premiere limite experimentale pour des neutrinos tauiques d'energies inferieures a 20 PeV.