simbol-x un observatoire d’astrophysique x dur à l’horizon 2013
DESCRIPTION
0.1–10 keV. 15 keV-10 MeV. 0.5 - 80 keV. XMM. INTEGRAL. Simbol-X Un observatoire d’astrophysique X dur à l’horizon 2013. Laboratoires proposants Collaboration internationale. France : CEA/Saclay, CESR/Toulouse, APC/Paris LAOG/Grenoble, Obs.Paris/Meudon - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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SIMBOL-X
Simbol-X
Un observatoire d’astrophysique X dur à l’horizon 2013
0.1–10 keV
15 keV-10 MeV
0.5 - 80 keV
XMM INTEGRAL
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SIMBOL-X
Laboratoires proposants
Collaboration internationale
France : CEA/Saclay, CESR/Toulouse, APC/Paris LAOG/Grenoble, Obs.Paris/Meudon
Italie : (INAF :) O.A.Brera, O.A.Bologna, O.A.Roma,
IASF Milano, IASF Bologna, et ASIAllemagne : MPE Garching
• Collaboration entre agences spatiales CNES et ASI, proposition scientifique commune franco-italienne
• Statut d’observatoire, ouvert à la communauté
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SIMBOL-X
Le ciel en X-durs aujourd’hui
30 degrés
INTEGRAL > 15 keV
30 arcmin
XMM < 10 keV
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SIMBOL-X
Simbol-X : dépasser la phase exploratoire
avoir la sensibilité et la résolution angulaire d’XMM dans la gamme d’énergie
d’INTEGRAL/ISGRI Optique focalisanteOptique à masque codé
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SIMBOL-X
Comment ? En étendant aux X-durs la technique éprouvée en X, par allongement de la focale grâce au vol en formation
La seule façon de procéder : focaliser le rayonnement
Incidence rasante : Emax 1/ Focale
30 m
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SIMBOL-X
CONFIGURATION
conf 1
conf 2
compartimentavionique
compartimentpropulsion
I/F lanceurcollimateur
détecteur
compartimentavionique
compartimentpropulsion
baffle etI/F lanceur
baffle amontdu module miroir
2 configurations du satellite détecteur
configuration du satellite miroir
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SIMBOL-X
Caractéristiques nécessaires
Emin < 1 keVEmax > 50 keV, objectif > 80 keV
E : 150 eV @ 6 keV (Fe K) 1 keV @ 60 keV (44Ti)
: < 30 arcsec, objectif 15 arcsec FOV : 6 arcmin, objectif 12 arcmin
t : 1 ms, objectif 50 microsecondes
XMM
INTEGRAL
SIMBOL-X
Sensibilité : 10-8 ph/cm2/s/keV pour E < 40 keV objectif 80 keV 10-14 erg/cm2/s [20-40 keV] (1 Crab)
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SIMBOL-X
Le plan focal détecteur
Détecteur basse énergie (450 m Silicium)
Détecteur haute énergie (2 mm Cd(Zn)Te)
Anticoïncidence active
Paramètres• Système spectro-imageur
• Taille des pixels ~ 500 m (suréchantillonage tache focale)
• Diamètre total : ~ 6 cm
• Operation à température ambiante
• Réponse rapide (anticoïncidence)
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SIMBOL-X
Détecteur basse énergie (MPE, développement XEUS)
Matrice de détecteurs Silicium à dérive, à amplificateur DEPFET intégré
• Type APS, à basse consommation• Opération à température ambiante • Facteur de remplissage 100 % • Taille des pixels ajustable (50 m à 1 mm)• Lecture rapide
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 70001
10
100-20 °C
Co
un
ts
Energy (eV)
~ 130 eV FWHM @ -20°C
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SIMBOL-X
Détecteur haute énergie : R&D CNES/CEA
• Caractérisation de cristaux Cd(Zn)Te à anode pixellisée
256 pixels CZT array, 6 mm thick (eV-Products)
256 pixels Schottky arrays, 0.5 mm thick (ACRORAD)
• Développement ASIC de lecture (IDeF-X Vx.x)
• Hybridation
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SIMBOL-X
MECANIQUE ORBITALE
Observations
Descente TM & maintien de la
FormationEvolution de l’inclinaison
Le périgée augmente & l’apogée diminue(effet Lune & conservation du demi grand axe)
J2
J7J6
J3J4
J5J1
Opérations typique sur une orbite
Mise à poste
Orbite de transfert
Remontée du périgée
Correction période orbitale
Le périgée sera de ~70000 km après 2 ans
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SIMBOL-X
SIMBOL-XCALENDRIER SIMPLIFIE
Phase B
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Phase A Phase C Phase D
Phase E
Phase A Phase B Phase C Phase D
Lancement
Phase A Phase B Phase C Phase D
Phase A Phase B Phase C
2015
Satellite Détecteur
Satellite Miroir
CU Détecteur
CU Miroir
Phase D
Durée de développement satellites Phase 6,5 ANS
Durée de la mission ~2,5 ans (2 ans de Science)
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SIMBOL-X
Étude des pulsars avec Simbol-X …
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SIMBOL-X
Les pulsars : spectro-imagerie et spectroscopie de phase
• Le pulsar du Crabe (GRP)• PSR 1509-58• Vela• Geminga, …
• Pulsars GLAST
• « Anomalous X-ray Pulsars »
• Dans le Grand Nuage de Magellan (PSR B0540-69, PSR J0537-6910)
Inte
nsi
té
ISGRI20-100 keV
JEM-X 3-25 keV
INTEGRAL - 2005
Phase
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SIMBOL-X
Performances de Simbol-X (en supposant une résolution de 50 µs)
Period(ms)
Pulse size(ms)
1-15 keV(cts/s)
15-80 keV(cts/s)
Estimated Observation
time (s)1-15 keV
Estimated Observation
time (s)15-80 keV
Crab pulsar 33 ~21 465 20 8 190
PSR 1509-58 150 ~90 6 1 2 700 16 000
PSR 0540-69(LMC)
50 ~42 1,14 0,08 6 600 100 000
Background 0,0006 0,005
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SIMBOL-X
Les restes de supernova
G347.3-0.5 - HESS @ TeV
Avec Simbol-X : cartographie de l’émission synchrotron, détermination de l’énergie maximale des électrons, corrélation avec mesures au GeV et au TeV
SX