ANTARES Un Télescope à Neutrinos

ANTARES
Un Télescope à Neutrinos
J. Carr (CPPM / IN2P3 / CNRS)
l’Astronomie “Multi-Messagers”
Images du ciel
Astronomie ‘classique’: lumière visible
Observation des étoiles comme le soleil
Astronomie Rayons Gamma
( étoiles ne émissent pas des gammas )
Observations des sources énergétiques
Astronomie Neutrino
Observations des sources énergétiques
même que observé en gamma
et éventuellement des autres inconnues
?
Principe de l’Astronomie Neutrino
Direction de neutrino : ∆ (θν −θµ ) ≈ 0,7o / E0.6(TeV)
Maille du détecteur de lumière
Cône de
lumière
Cherenkov
µ
muon
interaction
neutrino
Origine des Rayons Cosmiques ?
Flux des particules dans les Rayons Cosmiques
Composition des rayons cosmiques
particules chargées :
protons
noyaux lourds
électrons
particules neutres :
neutrons
photons
neutrinos
80
10
2
%
%
%
8
%
0.1 %
0.1 %
flux des particules /m2/st/sec/GeV
1 particule par second et par m2
1 particule par an et par m 2
1 particule par an et par km2
1
102
104
106
Énergie
108
1010
GeV
Énergie dans les rayons cosmiques
≈
Énergie dans la lumière des étoiles
(0.5 eV /cm 3)
100 ans après la découverte des rayons cosmiques on ne
connaît toujours pas leurs origines
10 12
Matière dans l’Univers
Ma t iè re lumineuse :
Étoiles
1% de la matière totale
Matiè re Noire « Froide » :
WIMPS, …, ?
84 % de la matière totale
Matiè re Noire « Baryonique » :
N u a g e s d e m o lécules, ..., ?
15 % de la matière totale
Aspects interdisciplinaires
Biologie
Les espèces vivant en grande profondeur sont bioluminescentes
Sismologie
Projets de Télescopes à Neutrinos
ANTARES : La-Seyne-sur-Mer, France
( NEMO : Catania, Italie )
BAIKAL : Lac Baikal, Sibérie
NESTOR : Pylos, Grèce
AMANDA : Pôle Sud, Antarctique
DUMAND : Hawaii
(annulé 1995)
Collaboration ANTARES
200 Chercheurs/Ingenieurs
CPPM - CNRS/IN2P3 et Université d’ Aix-Marseille II
DAPNIA - CEA/DSM, Saclay
IFREMER - Centres de Toulon et de Brest
COM - CNRS/INSUE et Université d' Aix-Marseille II
OOV - CNRS/INSUE et Université de Paris 6
LAM - CNRS/INSUE et Université d'Aix-Marseille I
ISITV - Université de Toulon et du Var, La Garde
GRPHE - Université de Haute Alsace, Mulhouse
IReS - CNRS/IN2P3 et Université Louis Pasteur, Strasbourg
APC - Université de Paris 7
NIKHEF, Amsterdam, Pays-Bas
INFN, Bari, Bologne, Catane, Gênes, Pise, Rom, Italie
Université d’Erlangen-Nuernberg, Allemagne
IFIC, Valence, Espagne
Université de Sheffield, Université de Leeds - Royaume-Uni
ITEP, Moscou - Russie
Grande Bretagne
Espagne
P a y s -B a s
Russie
Italie
Allemagne
France
Avancement du projet ANTARES
1996
1996-2000
2000
nov 2001
dec/jan 2002
avr/jul 2003
Naissance du projet
Explorations du site, ‘ Ligne Démonstrateur ’
Début de construction du ‘ Détecteur du 0,1km2 ’
Déploiement du câble sous-marin à La Seyne
Déploiement de la boîte de jonction et de deux lignes
Opération des lignes prototypes
mi 2004
fin 2004
2006
2006 - 2010
Déploiement de la ligne d’instrumentation
Début d’intégration en série des 12 lignes
Détecteur complet
Prise des données
Station ANTARES
-2400m
Câble sous-marin
La Seyne sur Mer
Institut Michel Pacha
Station àTerre
Télescope à Neutrinos au fond de la Mer
Station à terre
Bouée
60 m
Étage
Conteneur d’électronique
400m
2400m
Module optique
Câble sous -marin
Câbles ombilicaux
Boîte de jonction
Balise
acoustique
Lest
Câbles de liaison
Modules Optiques
Le module optique est l’élément de base du détecteur.
Il contient les capteurs de lumière : les photomultiplicateurs.
Conteneur d’électronique
Capteur de lumière : photomultiplicateur
dans le “Module Optique”
Photo-multiplicateur
Blindage magnétique
Schéma
Sphère en verre
Module Optique
Alimentation
Électronique
Les signaux sortants des modules optiques sont conditionnés
dans les cartes électroniques spécifiques.
Intégration des cartes
Tests en laboratoire
Système de tests
Opérations en Mer
La plupart des opérations en mer du projet d'ANTARES sont effectuées
avec le bateau Castor 02 de FOSELEV Marine basé à La Seyne-sur-Mer
Lignes Prototypes 2003
Sonde de
vitesse du son
Profileur de
courant marin
étages de
modules optiques
Sonde salinité et de
température
LED Beacon
hydrophone
hydrophones
Boite de jonction
Sismographe
Laser Beacon
Lest avec
containeur
é lectronique
Câbles de liaison
à suivre …..