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L'expérience HESS au LLR - Polytechnique |
Première lumière de la caméra et premières gerbes
HESS, un grand télescope gamma, stéréoscopique, en Namibie
L'acronyme HESS signifie High Energy Stereoscopic System, mais constitue également un hommage à Victor Hess, physicien autrichien qui découvrit les rayons cosmiques en 1912. Le projet a été initialement proposé, en 1997, par le Max-Planck-Institut für Kernphysik [MPI-K] de Heidelberg. Une collaboration française, issue du projet CAT (LLR-X, LPNHE-Paris, PCC-CdF) a rejoint l'équipe de projet au début de l'année 1998 ; puis vinrent d'autres collaborateurs européens (Irlande, République tchèque, Royaume-Uni).
Cette expérience est un
projet de troisième génération succédant
aux télescopes gamma comme CAT,
HEGRA
ou Whipple
(considérés comme une seconde génération
de détecteurs de gamma) ; HESS doit améliorer la
sensibilité de détection d'un facteur 10 par rapport
aux télescopes antérieurs, et, avec un seuil de
déclenchement à 40 GeV, mesurer les spectres des
sources de 100 GeV à 50 TeV. Dans ce but, ce projet assemble
dans son cahier des charges les points forts des divers télescopes
antérieurs :
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Reconstruction stéréoscopique comme à HEGRA : quatre télescopes seront associés pour identifier et reconstruire les gerbes atmosphériques. Cet effet stéréoscopique a été mis en oeuvre dans le détecteur germano-espagnol HEGRA (réseau de cinq télescopes gamma, aux Canaries) ; il permet de réduire par un facteur 1000 environ le bruit de fond dû aux rayons cosmiques chargés; |
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Imagerie fine comme à CAT : les points forts de CAT (imagerie fine au foyer du télescope, électronique rapide proche de la caméra) ont été repris pour HESS ; les caméras comprendront 960 PM couvrant un champ de vue de 5 degrés ; l'électronique rapide mettra en oeuvre des circuits intégrés permettant d'échantillonner les signaux lumineux avec un pas d'une nanoseconde (circuits ARS développés pour l'expérience ANTARES) ; |
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Grands miroirs comme au Whipple Observatory : les télescopes seront équipés de miroirs de 12 m de diamètre. |
Dans sa configuration de Phase 1, HESS groupera donc quatre
télescopes qui sont en cours d'assemblage en Namibie
depuis le début 2001. Le site choisi , de qualité
astronomique excellente, est la zone du Gamsberg ; HESS, situé
en hémisphère sud, sera un observatoire complémentaire
du projet américain équivalent dans l'hémisphère
nord, VERITAS
(Arizona, USA).
Le projet a été adopté par
l' IN2P3 fin 1998.
Les laboratoires français construisent les quatre caméras
(mécanique et électronique). Le laboratoire prend en
charge la conception mécanique des caméras. La première
caméra sera installée en Namibie avant la fin de
l'année 2001.
Les sources pour les téléscopes HESS
Les sources connues en astronomie gamma sont toutes des objets compacts où peuvent se produire de fortes accélérations de particules chargées.
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Les pulsars : ce sont des étoiles à
neutrons en rotation rapide. Ces objets sont les résidus
d'une étoile qui a explosé en supernovae. |
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Les restes de supernovae : lorsqu'une étoile de
plusieurs masses solaires s'effondre en fin de vie, elle va
expulser ses enveloppes externes dans le milieu interstellaire. Il
se crée alors une onde de choc propice à
l'accélération de particules chargées. |
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Les plérions : il s'agit d'une classe
particulière de restes de supernovae, le pulsar central est
ici entouré d'une nébuleuse synchrotron. On pense
que le pulsar émettant un vent intense d'électrons
relativistes, il se produit dans la nébuleuse une onde de
choc pouvant réaccélérer les électrons.
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Les blazars : certaines galaxies sont caractérisées
par un coeur rayonnant plus que le reste de la galaxie, ce sont
des Noyaux Actifs de Galaxies (NAG). L'hypothèse actuelle
est que le coeur de ces objets est composé d'un trou noir
supermassif entouré d'un disque d'accrétion. Dans
certains NAG, il se produit de part et d'autre du disque des jets
de matière relativiste détectés en radio. Les
blazars, émetteurs gamma, correspondraient aux NAG dont le
jet est dirigé vers nous, ce qui suggère que
l'origine des gamma est liés aux jets. |
D'autres objets pourraient également être la source de photons gamma comme la désintégration de WIMP'S au centre de notre galaxie, les microquasars, système binaire d'étoiles produisant un jet relativiste ou des NAGs dont le jet n'est pas orienté vers nous (émission transversale au jet).
Ecrivez à l'ensemble des
physiciens du groupe :
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Numéro de téléphone |
Pièce n° |
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|---|---|---|---|
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CHOUNET Louis-Marie |
(33) 169333847 |
04-2016 |
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DEGRANGE Bernard |
(33) 169333105 |
04-2012 |
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FLEURY Patrick |
(33) 169333147 |
04-2015 |
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FONTAINE Gérard |
(33) 169333158 |
05-2025 |
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GIEBELS Berrie |
(33) 169333958 |
04-2016 |
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MANIGOT Pascal (ingénieur) |
(33) 169333188 |
AC-BE |
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LEROY Nicolas (thésard) |
(33) 169333141 |
04-2016 |
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REDONDO Ignacio (post-doc) |
(33) 169334405 |
04-2017 |
Mrk 421
