Astronomie des rayons gamma de HESS à l
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Astronomie des rayons gamma de HESS à l'observatoire CTA Nukri Komin Nukri Komin 1 Sommaire petite introduction astronomie gamma méthode de observation les résultats obtenus au LAPP les projets pour l'avenir Nukri Komin 2 Radio Nukri Komin Infrarouge Lumière Visible (eV) Rayons X Rayons Gamma 3 Radio Infrarouge Lumière Visible Rayons X Rayons Gamma (10-6 eV) Nukri Komin 4 Radio Infrarouge Lumière Visible Rayons X Rayons gamma (10-2 eV) Nukri Komin 5 Radio Infrarouge Lumière Visible Rayons X Rayons Gamma (103 eV) Nukri Komin 6 Radio Nukri Komin Infrarouge Lumière Visible Rayons X Rayons Gamma 6 (10 109 eV) (10–9 eV) 7 Rayons Gamma de très hautes énergies (≥1011 … 1014 eV) Nukri Komin 8 Rayons Gamma de très hautes énergies (≥1011 … 1014 eV) Phénomènes Phénomènesnon-thermiques non-thermiques Rayons RayonsCosmiques Cosmiques Pulsars Pulsars Binaires Binaires Supernovæ Supernovæ Galaxies Galaxiesactifs actifs Matière MatièreNoir Noir Nukri Komin 9 Détection des Rayons Gammas photon crée gerbe dans l’atmosphère émission de lumière Cherenkov détection avec multiple télescopes → stéréoscopie Nukri Komin 10 Instruments de aujourd'hui H.E.S.S. MAGIC: : Namibie (4 télescopes, depuis 2003) La Palma, Îles Canaries (2 télescopes, depuis 2005) VERITAS Nukri Komin : Arizona, USA (4 télescopes, depuis 2007) 11 H.E.S.S. 31 instituts – Europe : France, Allemagne, UK, IRL, S, PL, CZ, A – Afrique France : Afrique du Sud, Namibie : chercheurs au LAPP chercheurs : – G. Lamanna (S. Lees-Rosier, A. Fiasson)AMS émérites – CNRS/IN2P3 : 5 laboratoires – CNRS/INSU : 3 laboratoires – CEA Saclay : 2 services d'Irfu – G. Coignet, J.-P. Vialle enseignants/chercheurs – – : R. Kossakowsi, G. Maurin thésard : F. Krayzel post-doc départs Nukri Komin : : N. Komin : J. Masbou, F. Dubois 12 H.E.S.S. 31 instituts – Europe : France, Allemagne, UK, IRL, S, PL, CZ, A – Afrique France : Afrique du Sud, Namibie : chercheurs au LAPP chercheurs : – G. Lamanna (S. Lees-Rosier, A. Fiasson)AMS émérites – CNRS/IN2P3 : 5 laboratoires – CNRS/INSU : 3 laboratoires – CEA Saclay : 2 services d'Irfu – : G. Coignet, J.-P. Vialle enseignants/chercheurs – : R. Kossakowsi, G. Maurin thésard : chercheur chercheur CDD CDD – F. Krayzel post-doc départs Nukri Komin : N. Komin : J. Masbou, F. Dubois 13 Le Grand Nuage de Magellan image rayons X Lumière visible galaxie satellite de Voie Lactée distance 160 000 années lumières hémisphère Nukri Komin sud observations découverte depuis 2003 d'une nouvelle source 14 Le Grand Nuage de Magellan image rayons X Lumière visible galaxie satellite de Voie Lactée distance 160 000 années lumières hémisphère Nukri Komin sud nébuleuse de pulsar N 157B depuis 2003 vent des électrons relativistes ● alimenté par étoile a neutron découverte d'une nouvelle ● émission synchrotron (X) et source Compton Inverse (gamma). ● La plus distante nébuleuse jamais détectée en rayons gamma. ● présenté a l'ICRC 2011 (NK avec un bourse CFP) observations ● 15 Nébuleuse de Pulsar Vela X nébuleuse de pulsar bien étudiée 2005 : émission gamma corrélée avec émission en rayon X maintenant avec des observations plus profond – émission a l’extérieur de l'émission connue – corrélée avec radio – changement de l'index spectral papier en préparation par G. Lamanna et F. Dubois Nukri Komin 16 Rémanents de Supernova supernova : explosion d'une étoile a la fin de sa vie matière éjectée forme un coquille, le rémanent de supernova (SNR) sources potentielles des Rayons Cosmiques détection H.E.S.S. –4 connu – prix –1 de 5 rémanent avec Descartes pour le premier découvert avec H.E.S.S. Nukri Komin 17 SNRs et Nuage Moléculaires interaction du rémanent avec un nuage moléculaire (densité élevé) interactions hadronique des protons accéléré avec matière ambiante p + p → π+... π0 → γγ... plusieurs sources découverte (2 papiers par A. Fiasson) meilleur preuve pour accélération des Rayons Cosmiques dans les SNRs Nukri Komin 18 Amas d'étoiles amas globulaire Terzan 5 amas ouvert Westerlund 1 region de formation d'étoiles amas globulaires : riche en pulsars regions de formation d’étoiles : étoiles massives, SNRs, vents combinés, … établi sujet comme source gamma très récemment de thèse (F. Krayzel), études multi-longueur d'ondes (G. Maurin) Nukri Komin 19 Matière Noire candidat : neutralino annihilation peut produire des gammas (quelque 100 GeV) recherche de signal des objets massives mais pauvre en source astrophysique : galaxies naines exclu matière noire non-détectée ● exclusion des paramètres ● thèse et ICRC 2011 J. Masbou ● meilleur sensibilité à basse énergie nécessaire Nukri Komin 20 Peut-On faire mieux ? meilleur séparation gamma/hadron et sélection des évènements – augmentation sensibilité par software – combinaison des paramètres de séparation ● Xeff : Dubois et al. ● TMVA plus : Fiasson et al. grand, plus large – HESS II – Cherenkov Nukri Komin Telescope Array 21 H.E.S.S. II ajouter – 28m un 5eme télescope diamètre – 596m2 surface miroirs – camera énergie plus de 2000 PMT plus basse : ~20 GeV sensitive prévu pour juin 2012 ouvre un nouvelle fenêtre pour la collaboration H.E.S.S. Nukri Komin 22 La nouvelle génération : CTA Cherenkov Telescope Array consortium de ~800 chercheurs dans 25 pays (mondial) but 2 : 10x sensibilité de H.E.S.S. sites : hémisphères sud/nord phase Nukri Komin préparatoire: 2010 – 2013 cœur – de grands télescopes sensibilité a basse énergie réseau – 100 GeV à 10 TeV petits – de taille moyen télescopes très hautes énergies 23 CTA – un observatoire à présent : données privées aux collaborations observatoire – temps d'observation disponible aux chercheurs d’extérieur – données nouveaux Nukri Komin seront publiques après un certain temps besoins pour l'interface des utilisateurs et computing 24 CTA Computing Grid Grille de Calcul pour simulations et traitement données LAPP : GL, NK, C. Barbier, S. Elles, Th. Leflour collaboration avec Montpellier, LLR et Observatoire de Paris grille CTA : 14 sites dans 6 pays actuellement massives : simulations Country City Paris Lyon Annecy France Bordeaux Montpellier Meudon Zeuthen Germany Munich Warsaw Poland Cracow Madrid Spain Barcelona Czech Republic Prague Thessaloniki Greece Name GRIF IN2P3-CC IN2P3-LAPP M3PEC MSFG-OPEN OBSPM DESY-ZN MPPMU CAMK CYFRONET-LCG2 CIEMAT-LCG2 PIC praguelcg2 GR-01-AUTH CPU Logical 7789 9068 816 432 152 112 768 2352 0 8712 944 3216 2956 230 mis en place d'un chaîne de traitement de données 2eme Nukri Komin prix FranceGrille 2011 25 Conclusion astronomie – presque – établie – grand 2012 – plus 100 sources détectées depuis 2003 dans l'astrophysique programme physique des particules : DM, LIV, … : 5eme, grand télescope complétera H.E.S.S. de sensibilité, plus basse énergie – données en gamma (100 GeV … >10 TeV) propriétés à la collaboration phase préparatoire : Cherenkov Telescope Array – premier – LAPP Nukri Komin observatoire pour les rayons gamma au TeV impliqué dans simulation, chaîne analyse sur la grille 26
