As the 25th solar cycle is about to start, the amount of powerful solar flares is expected to increase.
While solar flares can be observed through electromagnetic (EM) spectrum and with solar energetic  particles (SEPs), we have not yet detected a neutrino signal from these transient phenomena.
In view of optimizing the search for neutrinos, we only want to focus on solar flares that have undeniably produced neutrinos through the decay of pions. As pion decays also produce gamma-rays, Fermi-LAT detections can be used as a template to define the most promising events. We propose to go further and explore the potential of tagging interesting events in a sustainable way that will not only depend on gamma-ray satellites.

We therefore propose to the chosen candidate to study the signature in electromagnetic waves and solar energetic particles of each solar flare seen by Fermi-LAT, using the different instruments available since the launch of Fermi-LAT. As the small cross-section of neutrinos allows them to cross dense environment without being affected, we are also interested in solar flares happening on the far side of the Sun and will therefore use the data from the STEREO satellites. The candidate will then attempt to define signatures that are specific to these types of flares. Depending on the progress made along the weeks,  he/she will have the opportunity to estimate the neutrino flux expected for each type of solar flares using a Geant4 simulation.

He/she will be able to work in collaboration with the high-energy astroparticle group at APC and the solar flare group at LESIA and will be asked to present the progress made along the weeks. Through this work, he/she will become familiar with state-of-the-art questions in high-energy emission in solar flares as well as multi-messenger astronomy in general, while acquiring some experience in programming (python, C++,…).

The potential candidates should send their CV and a cover letter to ludwig.kleinobspm.fr and gdewasseapc.in2p3.fr

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Version française:

Étude de la signature multi-messagers des éruptions solaires.

 
Alors que le 25ème cycle solaire est sur le point de commencer, la quantité de puissantes éruptions solaires devrait augmenter. Alors que des éruptions solaires peuvent être observées à travers le spectre électromagnétique (EM) et avec des particules énergétiques solaires (SEP), nous n'avons pas encore détecté de signal neutrino provenant de ces phénomènes transitoires.
Dans l'optique d'optimiser la recherche de neutrinos, nous souhaitons nous concentrer uniquement sur les éruptions solaires qui ont indéniablement produit des neutrinos par la désintégration de pions. Comme les désintégrations de pions produisent également des rayons gamma, les détections Fermi-LAT peuvent être utilisées comme modèle pour définir les événements les plus prometteurs. Nous proposons d'aller plus loin et d'explorer le potentiel de sélection des événements intéressants de manière durable, qui ne dépendra pas uniquement des satellites à rayons gamma.
 
Nous proposons donc au candidat/à la candidate choisi.e d'étudier la signature en ondes électromagnétiques et en particules énergétiques solaires de chaque éruption solaire vue par Fermi-LAT, en utilisant les différents instruments disponibles depuis le lancement de Fermi-LAT. Étant donné que la petite section des neutrinos leur permet de traverser un environnement dense sans être affectés, nous nous intéressons également aux éruptions solaires se produisant de l'autre côté du Soleil et utiliserons les satellites du STEREO. Le/la candidat.e tentera ensuite de définir des signatures spécifiques à ces types d'éruptions solaires. En fonction des progrès réalisés, il aura l’occasion d’estimer le flux de neutrinos attendu pour chaque type d’éruptions solaires à l’aide d’une simulation Geant4.
 
Il/elle travaillera avec le groupe Astroparticules à haute énergie de l APC et le groupe sur les éruptions solaires du LESIA et sera invité à faire des présentations sur ses progrès au cours des semaines. A travers ce travail, il / elle se familiarisera avec les questions les plus récentes en matière d'émission à haute énergie dans les éruptions solaires ainsi qu'avec  l'astronomie multi-messagers en général, tout en acquérant une expérience en programmation (python, C ++,…).
 
Les candidats potentiels peuvent envoyer leur CV et une lettre de motivation à Karl Ludwig Klein (ludwig.kleinobspm.fr) et à Gwenhael de Wasseige (gdewasseapc.in2p3.fr).