e - indico in2p3
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Comment étudier Univers ? Univers “visible” sans télescope avec télescope Lumière = Onde Electro-magnétique • Longueur d’onde: • Fréquence: ν (Hz) λ= c/ν ν L’Univers à travers les ondes EM Multiples fenêtres EM ouvertes à l’Univers Satellite COBE Satellite Rayon X Télescope optique Télescope gamma , Ondes millimétriques Télescope radio Rayons X Rayons γ Visible 73cm Les Rayons Cosmiques Aurore boréale Soleil : 75 % H ( proton + electron ) Vent solaire : protons B, E Vent solaire Préhistoire des rayons cosmiques (1911 – 1912) + ++ + + + + Électromètre Interaction avec l’atmosphère => cascade de particules (E = mc2) Atmosphère Composition Primaires p : 80% , γ : 0.1% α : 9% , ν : 0.1% n : 8% e− : 2% Z > 3 : 1% Decouverte du e+, du π, du µ, du Κ, etc, dans les rayons cosmiques Secondaire au niveau du sol ν 68 % µ 30 % p, n, ... 2 % Spectre en énergie et flux L’énergie en physique des particules modulation solaire 1 particule par m2 par sec e− Flux (m2 sr s GeV)-1 E= 0 e− E = 1 eV 1 Volt Le « genou » 1 particule par m2 par an La « cheville » 1 particule par km2 par an Energie (eV) - + 1 particule par km2 par siecle Énergie macroscopique ??!! Phénomènes violents dans l’Univers Explosion d’étoile : Supernovae p_initial B B B B p_accéléré L'accélérateur cosmique par accretion MICROQUASAR rayons X visible radio COLLAPSAR Vue d’artiste rayons X visible radio X, UV visible galaxie hôte jet relativiste étoile rayons X compagnon + et gamma π , πo γ disque d’accrétion R ~ 109 km trou noir 108-9 M e- Quasar 3C 175 BLAZAR quelques années de lumière jet relativiste millions d’années de lumière rayons X radio disque d’accrétion R ~ 103 km p trou noir 3-10 M Sursauts gamma MICROBLAZAR ν jet relativiste étoile massive γ disque d’accrétion R ~ 100 km trou noir 3-10 M SURSAUT GAMMA quelques heures de lumière QUASAR Sur satellite Expérience AMS Composition du RC : anti-matière Detection sur terre H2O Particules Lumière Observatoire Auger Télescope à fluorescence Cuve à eau The ANTARES telescope µ νµ © F. Montanet Les rayons cosmiques au quotidien Flux ~ 100 µ / m2 / s Télescope à muons Photocathode Focalisation Signal Accélération reflecteur µ Scintillateur Forme du signal … 20ns 0.5 V Discrimination ~5 V Mesure en coïncidence 30 cm D I S C R I Pas de coïncidence Coïncidence Vitesse muon ~ 300000 km/s Temps entre de détecteurs : t = distance / vitesse => t = 0.3 m / 3.108 m/s = 10-9 sec = 1 ns Dispositif Scintillateur Photomultiplicateur µ Discriminateurs Coïncidence Microprocesseur Remarque Détection des muon = détection de particules relativistes Vitesse du muon = 300000 km/s Vie du muon = 2.2 µs ⇒Distance parcourue par le muon = vitesse x temps = 3.108 m/s x 2.2 µs Le muon estm !!! = 660 ~ 20 km relativiste Comment fait le muon pour arriver jusqu’au sol ? µ 60 cm Scintillateur 60 cm h H H h ~ 18
