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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. 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

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Simbol-X Un observatoire d’astrophysique X dur à l’horizon 2013

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  1. 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

  2. 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 ASI Allemagne : MPE Garching • Collaboration entre agences spatiales CNES et ASI, proposition scientifique commune franco-italienne • Statut d’observatoire, ouvert à la communauté

  3. INTEGRAL > 15 keV XMM < 10 keV 30 degrés 30 arcmin Le ciel en X-durs aujourd’hui

  4. Simbol-X : dépasser la phase exploratoire avoir la sensibilité et la résolution angulaire d’XMM dans la gamme d’énergie d’INTEGRAL/ISGRI Optique focalisante Optique à masque codé

  5. 30 m La seule façon de procéder : focaliser le rayonnement Comment ? En étendant aux X-durs la technique éprouvée en X, par allongement de la focale grâce au vol en formation Incidence rasante : Emax 1/qFocale

  6. baffle amontdu module miroir conf 1 compartiment avionique I/F lanceur collimateur détecteur compartiment avionique conf 2 baffle et I/F lanceur compartiment propulsion compartiment propulsion CONFIGURATION 2 configurations du satellite détecteur configuration du satellite miroir

  7. INTEGRAL XMM 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 mCrab) Caractéristiques nécessaires Emin < 1 keV Emax > 50 keV, objectif > 80 keV DE : 150 eV @ 6 keV (Fe Ka) 1 keV @ 60 keV (44Ti) Dq : < 30 arcsec, objectif 15 arcsec FOV : 6 arcmin, objectif 12 arcmin Dt : 1 ms, objectif 50 microsecondes

  8. Anticoïncidence active Le plan focal détecteur Détecteur basse énergie (450 mm Silicium) Détecteur haute énergie (2 mm Cd(Zn)Te) Paramètres • Système spectro-imageur • Taille des pixels ~ 500 mm (suréchantillonage tache focale) • Diamètre total : ~ 6 cm • Operation à température ambiante • Réponse rapide (anticoïncidence)

  9. ~ 130 eV FWHM @ -20°C 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 mm à 1 mm) • Lecture rapide

  10. 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 Détecteur haute énergie : R&D CNES/CEA • Caractérisation de cristaux Cd(Zn)Te à anode pixellisée

  11. MECANIQUE ORBITALE Correction période orbitale Remontée du périgée Orbite de transfert Mise à poste Descente TM & maintien de la Formation Le périgée sera de ~70000 km après 2 ans J3 Evolution de l’inclinaison J2 J4 Observations J5 J1 J6 J7 Opérations typique sur une orbite Le périgée augmente & l’apogée diminue (effet Lune & conservation du demi grand axe)

  12. SIMBOL-X CALENDRIER SIMPLIFIE Durée de développement satellites Phase 6,5 ANS Durée de la mission ~2,5 ans (2 ans de Science) 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Phase E Lancement Satellite Détecteur Phase A Phase B Phase C Phase D CU Détecteur Phase A Phase B Phase C Phase D Satellite Miroir Phase A Phase B Phase C Phase D CU Miroir Phase A Phase B Phase C Phase D

  13. Étude des pulsars avec Simbol-X …

  14. Intensité INTEGRAL - 2005 ISGRI 20-100 keV JEM-X 3-25 keV Phase Les pulsars : spectro-imagerieet spectroscopie de phase • Le pulsar du Crabe (GRP) • PSR 1509-58 • Vela • Geminga, … • Pulsars g GLAST • « Anomalous X-ray Pulsars » • Dans le Grand Nuage de Magellan (PSR B0540-69, PSR J0537-6910)

  15. Performances de Simbol-X (en supposant une résolution de 50 µs)

  16. G347.3-0.5 - HESS @ TeV SX Avec Simbol-X : cartographie de l’émission synchrotron, détermination de l’énergie maximale des électrons, corrélation avec mesures au GeV et au TeV Les restes de supernova

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