NectarCam / CTA

Groupe thématique : GAHEC
Responsable scientifique : Pierre Jean
Responsable technique : Christophe Marty

Description / Contexte

L’observatoire CTA (Cherenkov Telescope Array) constituera, à terme, un observatoire sol des rayons gamma de très haute énergie. Il sera constitué de 2 réseaux de télescopes Cherenkov placés sur deux sites : dans les hémisphères sud (Paranal, Chili) et nord (La Palma, Espagne). La phase B était soutenue par le programme FP7 et les pays contributeurs. L’organisme de gestion de l’observatoire CTAO (CTA observatory) a été mis en place en 2014. En 2016, le design de l’observatoire est pris en charge par l’entité CTAO GmbH. La future entité CTAO ERIC sera créée courant 2020 pour la construction et la maintenance de l’observatoire. Le planning est le suivant : pré-construction en 2016 – 2022, pré-production de 2022 à 2023 et production de 2023 à 2027 avec les premières observation en 2023. Une partie des télescopes sera équipée de caméras NectarCAM (Caméra Nectar pour CTA) sous la responsabilité de l’IRFU/CEA. L’IRAP est en charge de fournir les équipements du plan focal de ces caméras.

Objectifs scientifiques

Les thématiques scientifiques associées sont celles de l’Astrophysique des hautes énergies et l’Astroparticules. Les télescopes CTA observeront les émissions gamma (~0.01 – ~100 TeV) pour étudier les phénomènes d’accélération des rayons cosmiques dans l’Univers. En particulier pour répondre aux questions suivantes : Où et comment sont accélérées les particules de haute énergie dans notre galaxie ? Dans quelle mesure ces particules façonnent-elles le milieu interstellaire ? Qu’est-ce qui fait des trous noirs des accélérateurs de particules ? Qu’est-ce que les rayons gamma de haute énergie nous apprennent sur les lois fondamentales de la physique.

Implication de l’IRAP

A l’IRAP nous avons pris en charge la fourniture des équipements du plan focal (FPI) des caméras NectarCAM. Chaque caméra est composée de 1855 pixels comprenant un concentrateur de lumière (fourni par l’IPAG), un photomultiplicateur (Hamamatsu) et d’une carte de haute tension et de pré-amplification HVPA (High Voltage and Pre-Amplifier board). Les 1855 pixels seront regroupés dans 265 modules. Chaque module est constitué de 7 pixels, une mécanique (conçue par le LLR) et une carte d’interface IB (Interface Board). Environ 10 caméras seront à construire (nombre exact à définir) sur la période 2018 – 2027.
L’IRAP est en charge :

  • du développement et du suivi (bancs de test) de la fabrication des cartes HVPA et IB,
  • de l’intégration des modules FPI,
  • des tests et de la caractérisation des modules FPI (banc de test modules).

Pour la phase de production des caméras, les modules FPI seront fabriqués, montés et testés par un industriel.

Module du plan focal (FPI)
Banc de test pour module FPI

Les membres de l’équipe GAHEC impliqués sur ce projet sont : Christian Jarnot, Pierre Jean, Jürgen Knödlseder, Romain Mathon, Christophe Marty, Jean-François Olive, Pascale Ramon, Thierry Ravel, Adellain Tsiahina et Vincent Waegebaert.

Partenaires

Collaboration NectarCAM (CPPM, LPNHE, LUPM, DESY, CEA/IRFU, LLR, IFAE, Univ. Barcelona, CIEMAT, LAPP, GAE, IPAG, APC, IPNO), INSU (financement), Labex OCEVU (financement), Microtec (production industrielle).

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