sursauts gamma et cta
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Sursauts gamma et CTA. Michel Boër Observatoire de Haute Provence. Discovered fortuitously. First observed in 1969 VELA military satellites Monitoring of atmospheric nuclear explosions, to enforce application of the nuclear test-ban treaty between USA and USSR Unclassified in 1973 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
SURSAUTS GAMMAET CTA
Michel BoërObservatoire de Haute Provence
Discovered fortuitously
9/12/2009Réunion CTA
First observed in 1969 VELA military satellites Monitoring of atmospheric nuclear
explosions, to enforce application of the nuclear test-ban treaty between USA and USSR
Unclassified in 1973 Since then, many space experiments
USSR/Russia – USA – France – Italy - Germany
Gamma-Ray Bursts Prompt event: durations from
0.01 to 1000s 2 populations (0.5s et 30s)
Power law afterglow t-1,-2
~ 2 GRB/d >10-8erg/s.cm-2 .4πSter SWIFT 150/y, GLAST 400/y Local rate ~2 Gpc-3 yr-1
Panchromatic events: Spectrum peaks between < 10 and 1000 keV
Total spectrum from 1mkeV to >? 20 GeV)
Rapid variability (< 10ms) Cosmological origin (0.001 < z <
4.5 (measured) < 15??) Isotropic luminosity around
1051-52ergs, however, emission in jets imply luminosities ~1048ergs
9/12/2009Réunion CTA
GRB 990123
9/12/2009Réunion CTA
X-ray Afterglow large « swift » view
9/12/2009Réunion CTA
9/12/2009Réunion CTA
Γ≥100
Γ≥100
Deceleration and lateral spread
Gamma burst
Orphan afterglow(no GRB)
9/12/2009Réunion CTACoalescence versus Collapse
NS-NS binary Massive star
(L. Piro 2003)
GRB 090423: the farthest (‘til now) Découvert par
SWIFT Redshift 8.2 Durée 10s, i.e. 1s
à la distance de la source
9/12/2009Réunion CTA
Why all this excitement about GRBs
GRBs involve the fastest motion observed so far (Γ > 100)
They signal the formation of a newborn black hole
They are sources of non-photonic radiation (ν, gravitationnal)
They are the best cosmological probes of the early universe (z = 5-12)
Most relativistic objects known to date
9/12/2009Réunion CTA
Et les hautes énergies?
9/12/2009Réunion CTA
Le précurseur EGRET GRB 930131,
940217, 941017 Photon à 18GeV,
observé avec un retard de 90 minutes
5 sursauts > 100 MeV en tout.
9/12/2009Réunion CTA
Fermi-LAT: l’age d’or
9/12/2009Réunion CTA
Les sursauts observés par LAT
Date Emax (GeV)
Delay (s)
z
091003 0. 8969
090926 19.6 26 2.1062090902b
33.4 82 1.822
090626 >0.1 200090510 >1 150090328 >1 900 0.736090323* >1 >1000 3.57090217 >0.1 20081215A
>0.1 7
081024B
3 2
080916C
13.2 >1400 4.35
080825C
0.6 40
9/12/2009Réunion CTA*Observation Magic
Apport des hautes énergies Physique des GRB
Besoin de mécanisme additionnel pour expliquer émission HE retardée
Emission en loi de puissance décorrélée GRB prompt
Pas de modèle satisfaisant Eiso(GRB080916) =
8x1054 erg Г=1000, Angle<10-2
Variabilité 53ms, 11,2GeV Mais aussi pic GeV à 9s (mais pb
avec variabilité LAT = 90ms)
Explorer l’Univers GRB 080916c Z = 4.35 Emission diffuse
infrarouge: pas de coupure dans LAT: données CTA importantes
Explorer la physique GRB 090510 MQG/Mplanck ≈ 1 - 10 Δt = 1.3s (MeV vs
13GeV)9/12/2009Réunion CTA
GRB 090902B: Composante HE
9/12/2009Réunion CTA
GRB 090902B
9/12/2009Réunion CTA
C T A
MAGIC Plusieurs critères:
hauteur, distance au Soleil…
Duty cycle: 9,2% 1 observation
GRB/mois 1 seule avec Fermi-
LAT (GRB 090323) Pas de détection
9/12/2009Réunion CTA
VTGRM
ECLAIRs
GWAC E-GFTW-GFT
Jacques Paul Slide 18SVOM – Instituto de Astronomia Colloquium – UNAM – 11 February 2009
9/12/2009Réunion CTA
TAROT/ZADKO Network
9/12/2009Réunion CTA
TAROT-Chile
TAROT-Calern
ZADKO(1m)
GFT (Mx)???(1m)
Localisation
9/12/2009Réunion CTA
• SVOM + GFT• Réseau télescopes (TAROT, ROTSE, ZADKO
Conclusions Double composante à
haute énergie Corrélée avec sursauts Composante en loi de
puissante Peut durer 10s – 1000s Observée > 30GeV Emission mal comprise
CTA observera donc des sursauts, mais nécessite un mode rapide dédié
Localisation pas neutre Environ 1GRB/mois
Physique des sursauts Physique
fondamentale Cosmologie Observation
multilambda SVOM (10MeV – 500nm) GFT/… 350 – 2000nm Radio… Multi-messagers
9/12/2009Réunion CTA