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The recurrent nova RS Oph underwent a new outburst on August 8, 2021, reaching a visible brightness of V = 4.8 mag. Observations of the 2021 outburst made with the high resolution UVES spectrograph at the Kueyen-UT2 telescope of ESO-VLT in Paranal enabled detection of the possible presence of 7Be freshly made in the thermonuclear runaway reactions. The 7Be yields can be estimated in N(Be)/N(H) = 5.7 x 10^(-6), which are close to the lowest yields measured in classical novae so far. 7Be is short-lived and decays only into 7Li. By means of a spectrum taken during the nebular phase we estimated an ejected mass of about 1.1 x 10^(-5) Msun, providing an amount of about 4.4x 10^(-10) Msun of 7Li created in the 2021 event. Recurrent novae of the kind of RS Oph may synthesize slightly lower amount of 7Li per event as classical novae, but occur 10^3 times more frequently. The recurrent novae fraction is in the range of 10-30% and they could have contributed to the making of 7Li we observe today. The detection of 7Be in RS Oph provides further support to the recent suggestion that novae are the most effective source of 7Li in the Galaxy., Accepted 2022 September 17. Received 2022 September 16; in original form 2022 April 20. 12 pages, 13 figures

We report on the search for the 7Be ii isotope in the outbursts of the classical nova V6595 Sgr by means of high-resolution Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) observations taken at the European Southern Observatory's Very Large Telescope in 2021 April, about two weeks after its discovery and under difficult circumstances due to the pandemic. Narrow absorption components with velocities at -2620 and-2820 km s-1, superposed on broader and shallow absorption, are observed in the outburst spectra for the 7Be ii λλ313.0583, 313.1228 nm doublet resonance lines, as well as in several other elements such as Ca ii, Fe i, Mg i, Na i, H i and Li i. Using the Ca ii K line as a reference element, we infer N(7Be)/N(H) ≈ 7.4 × 10-6, or ≈ 9.8 × 10-6 when the 7Be decay is taken into account. The 7Be abundance is about half of the value most frequently measured in novae. The possible presence of overionization in the layers where 7Be ii is detected is also discussed. Observations taken at the Telescopio Nazionale Galileo in La Palma 91 days after discovery showed prominent emission lines of oxygen and neon, which allow us to classify the nova as ONe type. Therefore, although 7Be is expected to be higher in CO novae, it is found at comparable levels in both nova types., LI was supported by two grants from VILLUM FONDEN (project number 16599 and 25501). M. H. acknowledges support from grant PID2019-108709GB-100 from MICINN (Spain).

The Compton Spectrometer and Imager (COSI) is a balloon-borne compact Compton telescope designed to survey the 0.2-5 MeV sky. COSI's energy resolution of $\sim$0.2% at 1.8 MeV, single-photon reconstruction, and wide field of view make it capable of studying astrophysical nuclear lines, particularly the 1809 keV $\gamma$-ray line from decaying Galactic $^{26}$Al. Most $^{26}$Al originates in massive stars and core-collapse supernova nucleosynthesis, but the path from stellar evolution models to Galaxy-wide emission remains unconstrained. In 2016, COSI had a successful 46-day flight on a NASA superpressure balloon. Here, we detail the first search for the 1809 keV $^{26}$Al line in the COSI 2016 balloon flight using a maximum likelihood analysis. We find a Galactic $^{26}$Al flux of $(8.6 \pm 2.5) \times 10^{-4}$ ph cm$^{-2}$ s$^{-1}$ within the Inner Galaxy ($|\ell| \leq 30^{\circ}$, $|b| \leq 10^{\circ}$) with 3.7$\sigma$ significance above background. Within uncertainties, this flux is consistent with expectations from previous measurements by SPI and COMPTEL. This analysis demonstrates COSI's powerful capabilities for studies of $\gamma$-ray lines and underscores the scientific potential of future compact Compton telescopes. In particular, the next iteration of COSI as a NASA Small Explorer satellite has recently been approved for launch in 2025., Comment: 23 pages, 22 figures, accepted by The Astrophysical Journal (ApJ)

Lignes spectrales de rayons gammas provenants de la matière noire. Approches indépendantes de modèles/ Gamma-Ray Lines from the Dark Side of Matter: Model-Independent Approaches Cette thèse a pour thématique centrale la matière noire, et plus particulièrement un type de signal qu’elle pourrait émettre, à savoir des lignes spectrales de rayons gammas. La nature de la matière noire demeure mystérieuse, et ce que l’on sait de ses propriétés est exposé dans le premier chapitre. En particulier, la pertinence des lignes spectrales de rayons gammas dans l’étude de la matière noire est soulignée. Cette thèse est consacrée à l’étude des connexions possibles entre la phénoménologie de ce type de signal et d’autres manifestations, qu’il s’agisse de détection directe ou indirecte, ou bien de détection dans des collisionneurs tels que le LHC. Le but est d’établir la possibilité de discriminer différents modèles et/ou d’obtenir des contraintes indépendantes.\, Doctorat en Sciences, info:eu-repo/semantics/nonPublished

Lignes spectrales de rayons gammas provenants de la matière noire. Approches indépendantes de modèles/ Gamma-Ray Lines from the Dark Side of Matter: Model-Independent Approaches Cette thèse a pour thématique centrale la matière noire, et plus particulièrement un type de signal qu’elle pourrait émettre, à savoir des lignes spectrales de rayons gammas. La nature de la matière noire demeure mystérieuse, et ce que l’on sait de ses propriétés est exposé dans le premier chapitre. En particulier, la pertinence des lignes spectrales de rayons gammas dans l’étude de la matière noire est soulignée. Cette thèse est consacrée à l’étude des connexions possibles entre la phénoménologie de ce type de signal et d’autres manifestations, qu’il s’agisse de détection directe ou indirecte, ou bien de détection dans des collisionneurs tels que le LHC. Le but est d’établir la possibilité de discriminer différents modèles et/ou d’obtenir des contraintes indépendantes. Pour ce faire, dans le deuxième chapitre, la méthodologie permettant l’étude d’une phénoménologie donnée sans s’appuyer sur un modèle spécifique est introduite. Cette dernière s’appuie sur l’emploi d’opérateurs effectifs, et son applicabilité ainsi que son domaine de validité sont discutés. Ensuite, du troisième au cinquième chapitre, le travail original développé dans le cadre de cette thèse est exposé. Tout d’abord, l’étude de la production de photons monochromatiques par la désintégration de particules de matière noire neutre est présentée, ensuite une étude analogue pour le cas d’un candidat de matière noire, également métastable et doté d’une millicharge est exposée. Enfin, le cas d’un candidat de matière noire produisant des photons monochromatiques via une annihilation à laquelle est associée une autre annihilation en gluons est analysé. Dans le cas de la matière noire métastable, autant neutre que millichargée, l’emphase est portée sur l’interface entre la production de lignes spectrales de rayons gammas et la production de rayons cosmiques, inévitable dans les scénarios analysés ici. Pour la matière noire neutre, la production de rayons cosmiques contraint modérément la possibilité de produire de fortes lignes spectrales, tandis que pour une matière noire millichargée, les contraintes sont telles que de nombreux opérateurs effectifs pourraient être exclus si une détection simultanée d’une forte ligne spectrale et d’un excès de rayons cosmiques s’avérait. Dans le troisième scénario étudié ici, la production associée de gluons permet, outre le fait de contraindre le scénario grâce, une fois encore, à la production de rayons cosmiques, mais également d’utiliser les données de détection directe et du LHC pour exclure certaines réalisations simples de ce scénario. The focus of this thesis is on Dark Matter, and more precisely on a type of signal it could produce, namely gamma-ray lines. The nature of Dark Matter remains a mystery, and what is known about its properties is discussed in the first chapter. In particular, the relevance of gamma-ray lines in the search of Dark Matter is stressed. This thesis is aimed at the study of the connections between this type of potential Dark Matter signature and other indirect and direct detection signals, as well as, much more briefly, collider phenomenology. The goal is to establish the possibility to discriminate among different models and/or to obtain model-independent constraints. In order to do so, in the second chapter, the methodology allowing for the model-independent study of a given phenomenology is introduced. It is based on the use of effective operators, and its applicability as well as its validity domain are discussed. Then, from the third to the fifth chapter, the original work carried out for this thesis is presented. First, the study of the production of gamma-ray lines from the decay of neutral Dark Matter particles is discussed. Second, an analogous study in the case of a Dark Matter candidate which is also metastable, but now carries a millicharge is exposed. Finally, the case of a Dark Matter candidate producing monochromatic photons through an annihilation accompanied by another annihilation into gluons is analyzed. In the case of metastable Dark Matter, for both the neutral and millicharged instances, the emphasis laid on the interplay between the production of gamma-ray lines and the production of cosmic rays, unavoidable in the scenarios discussed here. For the neutral Dark Matter, the production of cosmic rays moderately constrains the possibility to emit a strong gamma-ray line, while for a millicharged Dark Matter candidate, the constraints are such that many effective operators could be ruled out if a simultaneous detection of a gamma-ray line and an excess of cosmic rays were to be confirmed. In the third scenario discussed here, the production of gluons allows to constrain this scenario thanks, once more, to the production of cosmic rays. Furthermore, it also enables the use of the direct detection and LHC data to exclude simple realizations of this scenario., Doctorat en Sciences, info:eu-repo/semantics/published