380 likes | 524 Views
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.
E N D
Obserwacje TeV-owych źródeł 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 MAGIC zlokalizowany jest na Wyspach Kanaryjskich - La Palma
2200m powyżej p.m. ~ 800 g/(cm2) 28 stopni szerokości geograficznej północnej 17 stopni długości geograficznej zachodniej
MajorAtmosphericGamma-RayImagingCherenkovTelescope Współpraca :~ 130 fizyków, 22instytutów, 9krajów: 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.de
Reflektor • Paraboliczny kształt – ogniskowa 17 m • 236 paneli o powierzchni 1 m*m • 4 zwierciadła sferyczne w każdym panelu • AMC – jeden laser na panel
Kamera • 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 FADC 300 MHz zamienione na 2GHz
II. Wyniki 1. Źródła galaktyczne 2. Źródła pozagalaktyczne 3 . Inne rezultaty
Do dziś znanych jest: 56 źródeł galaktycznych 19 źródeł pozagalaktycznych
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+225(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+225(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+225 Gwiazdka – pulsar CXOU J061+222 linia - 20cm , X γ -EGRET, Emisja z CO Możliwe że γ powstają z π^0, a te to skutek oddziaływań CR z materią
2. Źródła pozagalaktyczne - odkryte • 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+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+304 *10
Mrk 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 180 Widmo poprawione (rozpraszanie na EBL) ma wykładnik –2.8 Ciągła linia SSC (IC peak 10 GeV) – niezgodna z danymi MAGIC
PG 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) 6.7σ • II okres –11.8 h (01.2006- 05.2006) 7.0σ • Nadmiar na poziomie 8.8 σ ( z obu okresów) , • Strumień był w 2005 około 3 razy większy niż 2006
γ PG 1553+113 X o Wykładnik widma < -4. SSC model pasuje ale brak korelacji Optycznego strumienia z X sugeruje EIC
BL 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 Lacertae SSC model
1ES1011+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+496 SSC Widmo poprawione ma wykładnik –3.3 (0.7)
3c 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 279 80-220 GeV E> 220 GeV
3. 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) 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 t0 Dowolny parametr t0
Mrk 501 (New Scientist) • 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. • Czy w czasie aktywności źródło emituje fotony o różnych energiach w różnym czasie ??
MAGIC II • Paraboliczny kształt • 249 zwierciadeł 1m*1m • Połowa aluminiowych • Połowa szklanych • R_90 ~ 3mm • 2 GHz FADC
MAGIC 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 - Kolejna faza to zmiana części pixeli na GaAsP HPD