First Cherenkov light "Gamma

First Cherenkov light "Gamma-ray Cherenkov Telescope"
Extrait du Observatoire de Paris centre de recherche et enseignement en astronomie et
astrophysique relevant du Ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche.
https://www.obspm.fr/first-cherenkov-light-gamma.html
First Cherenkov light
"Gamma-ray Cherenkov
Telescope"
Date de mise en ligne : mardi 19 janvier 2016
Observatoire de Paris centre de recherche et enseignement en astronomie et
astrophysique relevant du Ministère de l'Enseignement supérieur et de la
Recherche.
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First Cherenkov light "Gamma-ray Cherenkov Telescope"
On 26 November 2015, the "Gamma-ray Cherenkov Telescope" (TAG), telescope prototype
proposed for future large international network "Cherenkov Telescope Array" (CTA) in
gamma-ray astronomy of very high energy captured his first Cherenkov light to
Observatoire de Paris, Meudon on the site : a world first.
GCT est le tout premier prototype de CTA à capter des images de gerbes atmosphériques sur le ciel.
C'est la toute première fois en astronomie qu'un télescope à deux miroirs de type Schwarzschild-Couder parvient à
enregistrer la lumière Cherenkov de tels événements cosmiques.
Le télescope Cherenkov de Meudon, de concept Schwarzschild Couder à deux miroirs. Le miroir primaire
apparait ici segmenté en six pétales © J.P. Amans - Observatoire de Paris
Ces résultats ont été obtenus dès la mise en service de l'instrument, aux premiers instants d'observation, alors que
les conditions météorologiques et environnementales n'étaient pas optimales : une prouesse qu'il convient de
souligner.
Ils ont été rendus publics le 1er décembre à l'Observatoire de Paris lors de l'inauguration du GCT à Meudon, qui
s'est déroulée en présence de représentants de l'Observatoire de Paris, du CNRS, du « Science and Technology
Facilities Council » (STFC, Royaume-Uni), de la Région Ile-de-France, et des consortia CTA et GCT.
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First Cherenkov light "Gamma-ray Cherenkov Telescope"
Inauguration du prototype de GCT à Meudon le 1er décembre 2015 © J-M Martin - Observatoire de Paris
Ces résultats s'annoncent très prometteurs pour les choix technologiques qui ont présidé à la conception du GCT,
tant du point de vue de la caméra que du télescope.
Pour détecter les faibles et fugaces éclats de lumière produits par les gerbes atmosphériques créées par les rayons
cosmiques et les rayons gamma lorsqu'ils pénètrent dans l'atmosphère terrestre, la caméra du télescope doit être
environ un million de fois plus rapide qu'un appareil photographique reflex numérique (de type DSLR).
Image de la caméra
Pour cela, elle utilise une numérisation à grande vitesse et une technologie de déclenchement capable d'enregistrer
des images à un taux d'un milliard de clichés par seconde et assez sensible pour résoudre les photons
individuellement.
Le prototype actuel de télescope et de caméra va être testé de façon très rigoureuse et approfondie dans les mois à
venir.
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First Cherenkov light "Gamma-ray Cherenkov Telescope"
Les concepts et procédés de fabrication doivent être validés et optimisés avant que soit lancée une pré-production
de premiers de série. Sur la base de tout ce travail préparatoire, l'équipe internationale aspire à construire au total 35
télescopes et caméras pour le site austral du futur observatoire CTA qui doit être implanté au Chili dans les
prochaines années.
Contributions
Franchie avec succès, cette étape de mise en service du GTC à Meudon est source de satisfaction pour l'ensemble
des équipes scientifiques impliquées.
Le consortium GCT regroupe une collaboration internationale d'instituts et d'universités d'Allemagne, Australie,
France, Japon, Pays-Bas et Royaume-Uni.
En France, l'Observatoire de Paris et le CNRS-INSU ont apporté une contribution majeure au projet GCT en ayant
assuré la conception, la supervision de la fabrication dans l'industrie et l'intégration de l'ensemble de la structure
mécanique du prototype de télescope, de son contrôle-commande et de ses miroirs sur le site meudonnais de
l'Observatoire.
Le CPPM de Marseille (CNRS-IN2P3) assure la responsabilité des simulations de l'instrument, et une équipe de
l'IRFU du CEA a contribué aux travaux sur les miroirs en particulier au niveau des tests. La caméra quant à elle a été
construite en parallèle par les collaborateurs internationaux impliqués dans GCT.
A l'Observatoire de Paris et au CNRS, ce résultat est dû au travail des laboratoires LUTH et GEPI, notamment du
bureau d'études et de l'atelier de mécanique, avec le soutien des services communs et scientifiques de
l'Observatoire de Paris (DIL, SIO et UFE) et la collaboration de la division technique de l'INSU (DT-INSU).
Ce sont au total plus d'une trentaine de personnes de l'Observatoire de Paris et du CNRS-INSU qui ont contribué à
la réussite de ce projet, dont en particulier Jean-Philippe Amans, Jean-Jacques Bousquet, Fatima De Frondat,
Jean-Laurent Dournaux, Delphine Dumas, Gilles Fasola, Julien Gaudemard, Johann Gironnet, Jean-Michel Huet,
Philippe Laporte, Hélène Sol, et Andreas Zech.
L'ensemble des travaux réalisés en France a bénéficié de plusieurs soutiens, en particulier du CNRS-INSU, de la
Région Ile-de-France, et de l'Observatoire de Paris qui ont assuré l'essentiel du financement.
Image en fausses couleurs de la première gerbe atmosphérique détectée, et animation montrant son
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évolution temporelle sur quelques milliardièmes de seconde. Cliquer dessus pour un agrandissement (
CTA). L'animation illustre l'évolution temporelle du phénomène sur quelques milliardièmes de seconde. Les
astronomes de CTA utiliseront de telles images pour déterminer la direction incidente et l'énergie de la particule
cosmique qui a créé la gerbe atmosphérique, observée grâce à son rayonnement Cherenkov.
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