obserwacje tev - owych ź r ó de ł promieniowania gamma- obserwatrium magic
DESCRIPTION
Obserwacje TeV - owych ź r ó de ł promieniowania gamma- obserwatrium MAGIC. Dorota Sobczyńska Katedra Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu Łódzkiego. Kraków 15.10.2007. Eksperyment MAGIC Wyniki Perspektywy czyli MAGIC II. I. Eksperyment MAGIC. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Obserwacje TeVObserwacje TeV--owych owych źźrróódedełł promieniowania promieniowania gamma-gamma-
obserwatrium MAGICobserwatrium MAGIC
Dorota Sobczyńska
Katedra Fizyki Doświadczalnej
Uniwersytetu Łódzkiego
Kraków 15.10.2007
I. Eksperyment MAGIC
II. Wyniki
III. Perspektywy czyli MAGIC II
I. Eksperyment MAGICI. Eksperyment MAGICMAGIC zlokalizowany jest na Wyspach
Kanaryjskich - La Palma
2200m powyżej p.m. ~ 800 g/(cm2)
28 stopni szerokości geograficznej północnej17 stopni długości geograficznej zachodniej
MMajorajor AAtmospherictmospheric GGamma-Rayamma-Ray IImagingmaging CCherenkovherenkov TelescopeTelescope
Współpraca : ~ 130 fizyków, 22 instytutów, 9 krajów:
IAC, IFAE Barcelona, UAB Barcelona, HU Berlin, Crimean Observatory, U.C. Davis, U. Dortmund, U. Lodz, UCM Madrid, MPI München, INFN & U. Padua, INFN & U. Siena, Sofia, Tuorla Observatory, Yerevan Phys. Institute, INFN & U. Udine, U. Würzburg, ETH Zürich .......
http://wwwmagic.mppmu.mpg.dehttp://wwwmagic.mppmu.mpg.de
Paraboliczny kształt – ogniskowa 17 m
236 paneli o powierzchni 1 m*m
4 zwierciadła sferyczne w każdym panelu
AMC – jeden laser na panel
ReflektorReflektor
395 PMT o średnicy 30mm= 0.1 stopnia
180 PMT o średnicy 60mm=0.2 stopnia
Centralny PMT poza systemem – ma mierzyć pulsary w zakresie światła widzialnym
KameraKamera
FADC 300 MHz zamienione na 2GHz
4NN
II. WynikiII. Wyniki
1. Źródła galaktyczne
2. Źródła pozagalaktyczne
3 . Inne rezultaty
Do dziś znanych jest:Do dziś znanych jest:56 źródeł galaktycznych56 źródeł galaktycznych19 źródeł pozagalaktycznych19 źródeł pozagalaktycznych
1. Źródła galaktyczne (odkryte)1. Źródła galaktyczne (odkryte)
• LS I61+303, Albert et al., Science 312 (2006) – XRB (W. Bednarek)
• Cygnus X-1, Albert et al., ApJL 665 (2007) L51 - BHXB (W.Bednarek)
• MAGIC J0616+225 ( IC 443), Albert et al., ApJL 665 (2007) L87
MAGIC J0616+MAGIC J0616+222525 (IC 443)(IC 443)
• SNR IC 443 w odległości ~ 1.5 kpc
• Średnica 45’
• Źródło X
• Źródło γ o energiach 100 MeV
(3EG J0617+2238)
• Upper limit podawany prze Whipple and CAT
MAGIC J0616+MAGIC J0616+222525 (IC 443)(IC 443)
• I okres – 10 h obserwacji źródła
3EG J0617+2238 (12.2005 – 01.2006)
nadmiar na poziome 3 σ (3’ od pozycji II)• II okres – 29 h pomiarów źródła
MAGIC J0616+225 (12.2006 – 01.2007)
nadmiar na poziome 5.7 σ• F(>100GeV) = 6.5% Craba• F(>300GeV) = 2.8% Craba
MAGIC J0616+MAGIC J0616+222525
linia - 20cm , Xγ -EGRET, Emisja z CO
Gwiazdka – pulsar CXOU J061+222
Możliwe że γ powstają z π^0, a te to skutek oddziaływań CR z
materią
2. 2. Źródła pozagalaktyczne - Źródła pozagalaktyczne - odkryteodkryte
• 1ES 1218+304, Albert et al., ApJL 642 (2006)• Mrk 180, Albert et al., ApJL 648 (2006) • PG 1553+113, Albert et al., ApJL 654 (2007)• BL Lacertae, Albert et al., ApJL 667 (2007)• 1ES1011+496, Albert et al., ApJL 665 (2007)• 3c 279, Teshima et al., ICRC 2007
1ES 1218+3041ES 1218+304
• HBL ( z= 0.182)• Wczesniej podawany był „upper limits” przez
Wipple (8% Craba powyżej 350GeV) i HEGRA (12% Craba powyżej 840 GeV)
• 8.2 h obserwacji ( 01.2005; ZA:1.5 - 13 )• Nadmiar na poziomie 6.4 σ• Całkowity strumień ~ 2 razy mniejszy niż
podawany przez Wipple czyli ~4% Craba
1ES 1218+3041ES 1218+304*10
Mrk 180Mrk 180
• HBL ( z= 0.045)• EGRET podaje tylko górne ograniczenia
strumienia• Wczesniej podawane były „upper limits”
przez Wipple and HEGRA• Obserwowany jako ToT (teleskop KVA
zarejestrował go 23.03 jako bardzo jasny)• 12.4 h obserwacji ( 03.2006; ZA:39 - 44 )• Nadmiar na poziomie 5.5 σ• F(>200 GeV) = 11 % Craba
Mrk 180Mrk 180
Widmo poprawione(rozpraszanie na EBL)ma wykładnik –2.8
Ciągła linia SSC (IC peak 10 GeV) – niezgodna z danymi MAGIC
PG 1553+113PG 1553+113
• BL (z <0.74 – brak lini emisyjnych i absorpcyjnych z oceniane z danych gammowych)
• synchrotronowy pik pomiedzy H and L• ZA < 30 deg.• Upper limit podawany przez Wipple (39 % Craba
dla energii >390 GeV) • I okres – 7.0 h obserwacji (04.2005-01.2005) 6.7 σ • II okres –11.8 h (01.2006- 05.2006) 7.0 σ • Nadmiar na poziomie 8.8 σ ( z obu okresów) ,• Strumień był w 2005 około 3 razy większy niż
2006
PG 1553+113PG 1553+113
Wykładnik widma < -4.
SSC model pasuje ale brak korelacjiOptycznego strumienia z X sugeruje EIC
γ
X
o
BL LacertaeBL Lacertae
• LBL ( z=0.069)• ZA < 30 deg.• Upper limit podawany przez HEGRA, odkryty
przez Crimean Observatory (7.2 σ ) ?• I okres – 17.8 h obserwacji (08.2005-12.2005)
nadmiar na poziomie 5.1 σ
F(>200 GEV)=3% Craba • II okres –26 h (07.2006- 09.2006) brak sygnału
BL LacertaeBL Lacertae
SSC model
1ES1011+4961ES1011+496
• HBL ( z=0.212)• Upper limit podawany przez HEGRA• Pomiary w 2006 roku ( 3.5 σ ), ale wtedy
źródło nie było aktywne (w widzialnym zakresie)
• Obserwowany jako ToT (teleskop KVA)• 18.7 h pomiarów (03.2007-04.2007);
ZA 20-37 deg.• Nadmiar na poziomie 6.2 σ
1ES1011+4961ES1011+496
Widmo poprawionema wykładnik –3.3 (0.7)
SSC
3c 2793c 279
• FSRQ Kwazar ( z=0.536) – oczekiwane obcięcie z powodu rozpraszania na EBL 200 GeV
• Silnie zmienne we wszystkich obserwowanych zakresach częstości
• 14.9 (5.2) h obserwacji (01.2006 – 04.2006)• Marginalny sygnał 22.02.2007• Wyraźny sygnał 23.02.2007
F(>200GeV) = 15 % Craba
3c 2793c 279
80-220 GeV E> 220 GeV
3. Inne wyniki3. Inne wyniki
• Znane źródła galaktyczne (Crab, GC, HESS J1813, HESS J1834, CAS A)
• Znane źródła pozagalaktyczne (1ES 1959, 1ES 2344, Mrk 421, Mrk 501)
• Podane górne ograniczenia dla potencjalnych źródeł ( Arp 220)
• GRB – tylko „upper limits”• Poszukiwanie okresowości Craba ..• Mrk 501 znane ale ...
Mrk 501 (flare in 2005)Mrk 501 (flare in 2005)30. 06. 2005 09. 07. 2005 (~ 4 Craby)
0.15 –0.25 TeV
0.25 –0.6 TeV
0.60 –1.2 TeV
1.2 –10 TeV
Ten sam parametr t0Dowolny parametr t0
Mrk 501Mrk 501
Mrk 501 (New Scientist)Mrk 501 (New Scientist)
1. Czy zaobserwowane różnice czasu przychodzenia kwantów gamma to efekt kwantowej grawitacji ?? Jedna z nie konwencjonalnych teorii strun przewiduje właśnie 4 – minutowe opóźnienia czasu przychodzenia fotonów.
2. Czy w czasie aktywności źródło emituje fotony o różnych energiach w różnym czasie ??
III. MAGIC IIIII. MAGIC II
MAGIC IIMAGIC II
• Paraboliczny kształt
• 249 zwierciadeł 1m*1m
• Połowa aluminiowych
• Połowa szklanych
• R_90 ~ 3mm
• 2 GHz FADC
MAGIC II - cameraMAGIC II - camera
• 1039 jednakowych PMT (0.1 deg)
• QEpeak=32-35%• Powiększenie
powierzchni triiggera z 0.95 do 1.25 deg.
• Łatwo wymienialne klastry po 7 pixeli
MAGIC II -MAGIC II - Kolejna faza to zmiana części pixeli na GaAsP HPD
MAGIC II -czułośćMAGIC II -czułość