Prsentation PowerPoint

6 juin 2014

Vincent Poireau, LAPP Annecy1

RESULTATS DE LEXPERIENCE AMS-02

Rayons cosmiques

Exprience AMS

Mesure de la fraction de positons

Flux dlectrons et de positons

Flux de protons et de noyaux dhlium

Rapport bore sur carbone

PLAN2Vincent PoireauRfrences : Phys. Rev. Lett. 110, 14 (2013)Confrence ICRC 20132LES RAYONS COSMIQUESVincent Poireau3Rayonnement cosmique12 ordres de grandeur en nergie100 MeV 1020 eV30 ordres de grandeur en fluxFlux isotropeSpectre en loi de puissanceProvenanceDe lextrieur du systme solaireE0) ou e- (Z 0 : comptage des positons

Z < 0 : comptage des lectrons

FRACTION DE POSITONS27Vincent Poireau

Confusion de chargePour certaines nergies, signe de la charge difficilement mesurable confusion4 % 350 GeV corrig grce au MC

Deux sourcesDiffusions multiples et rsolution du trajectographeTraces secondaires produites le long de la trace du lepton primaireFRACTION DE POSITONS28Vincent Poireau

Fraction de positons augmente de 10 ~250 GeVAprs 20 GeV, la pente diminue dun facteur 10Pas de structure fine dans le spectreFRACTION DE POSITONS29Vincent Poireau

Comparaison avec les autres expriencesFRACTION DE POSITONS30Vincent Poireau

Modulation solaireFRACTION DE POSITONS31

Rsultat AMSPrdiction Salati et al.Source de positons ncessaire !Prdiction thorique de la fraction de positonsPositons naturellement produits par les rayons cosmiques par spallation

Au-del de 10 GeV, remonte observe pour la fraction de positonsIncompatible avec production des secondairesUne source de positons primaires est ncessaire !Quelle est la source de positons ?Celle-ci est proche car les positons ne se propagent pas plus que quelques kpc

31Fit des donnes avec un modle minimalPositonsFlux secondaire+ source

ElectronsFlux primaire et secondaire+ mme source

Le fit est satisfaisant, ce qui montre que les donnes peuvent tre dcrites par une source e+/e- communeFRACTION DE POSITONS32Vincent Poireau

Matire noire = 26 % du contenu de luniversObservation : courbe de rotation de galaxies, mission en rayons X, effets de lentilles gravitationnellesMeilleur candidat : particule massive et interagissant trs faiblement WIMP

Annihilation de matire noire dans notre GalaxieAnnihilation des WIMPs production particules-antiparticules source de positonsVisible dans la fraction et le flux de positons

Prdiction du taux de production et du fluxPrdiction du flux doit tre multiplie par un facteur damplification (>100) pour rendre compte de lexcs

Peu probable quAMS ait observ une manifestation indirecte de la matire noire

INTERPRTATION : MATIRE NOIRE33Vincent Poireau

33toiles neutrons tournant sur elles-mmes grande vitesse avec un fort champ magntique200 pulsars moins de 2 kpc de la TerreSeulement un petit nombre capable dmettre des positonsMcanismelectrons arrachs de la surface par les champs forts lectrons produisent des photons synchrotron photons produisent paires e+-e- certains schappent du pulsarPrdiction prcise trs difficilePoints clsMesurer sparment les flux de e+ et e-Mesurer lanisotropieDirection privilgie ?INTERPRTATION : PULSARS34Vincent Poireau

34INTERPRTATION : ACCLRATION SECONDAIRES35Vincent Poireau

e-p

e- primairesp primairesp+He secondairesp+He secondaires acclrsarxiv:1402.0855

Production et acclration des secondaires dans les restes de supernovasConsquencesAugmentation haute nergiede la fraction de positonsdes antiprotonsdu borePrdictions vrifiables dans un futur proche

Il faut maintenant mesurer plus haute nergieLe flux diminuant en 1/E3, il faut accumuler beaucoup de statistique pour obtenir une rponse jusqu 1 TeVLa fraction monte-t-elle, reste-t-elle constante ou redescend-elle ??Information importante par rapport aux diffrents modlesPermet de discriminer entre matire noire et pulsarsFRACTION DE POSITONS

?36

36FLUX DELECTRONS ET DE POSITONS, ET ANISOTROPIEVincent Poireau37Les flux apportent plus dinformation pour les modles que la fractionOn obtient le flux viaA acceptance, Trig et sel efficacits du trigger et de la slection, T temps dexposition

FLUX DELECTRONS ET POSITONS38Vincent Poireau

ICRC PrliminaireICRC PrliminaireCassure dans la pente 30 GeVFlux multiplis par E3Flux dlectronsFlux de positons38Pour la somme des flux, dsaccord net avec La mesure de Fermi 10-100 GeVLes structures vues hautes nergiesSouligne limportance de ces mesures dAMS AMS mesurera avec une rsolution de 2 % en nergie 1 TeVFLUX DELECTRONS ET POSITONS39Vincent Poireau

ICRC PrliminaireFlux de la somme dlectrons et de positons ( E3)39Les observations montrent lexistence dun nouveau phnomne crant des positonsCette nouvelle source peut induire une anisotropie des positonsAMS : les fluctuations relatives de la fraction de positons ne montrent pas danisotropie significativeLimite sur le paramtre danisotropie dipolaire