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Sursauts gamma et CTA

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

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Sursauts gamma et CTA

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Presentation Transcript

  1. Sursauts gammaet CTA Michel Boër Observatoire de Haute Provence

  2. 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 • Since then, many space experiments • USSR/Russia – USA – France – Italy - Germany Réunion CTA

  3. 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 Réunion CTA

  4. GRB 990123 Réunion CTA

  5. X-ray Afterglow large « swift » view Réunion CTA

  6. Γ≥100 Deceleration and lateral spread Orphan afterglow(no GRB) Γ≥100 Gamma burst Réunion CTA

  7. NS-NS binary Massive star Coalescence versus Collapse Réunion CTA (L. Piro 2003)

  8. GRB 090423: the farthest(‘tilnow) • Découvert par SWIFT • Redshift 8.2 • Durée 10s, i.e. 1s à la distance de la source Réunion CTA

  9. Why all this excitement about GRBs • GRBsinvolve the fastest motion observedso 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 earlyuniverse (z = 5-12) • Most relativistic objects known to date Réunion CTA

  10. Et les hautes énergies? Réunion CTA

  11. Le précurseur EGRET • GRB 930131, 940217, 941017 • Photon à 18GeV, observé avec un retard de 90 minutes • 5 sursauts > 100 MeV en tout. Réunion CTA

  12. Fermi-LAT: l’age d’or Réunion CTA

  13. Les sursauts observés par LAT Réunion CTA *Observation Magic

  14. 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) Réunion CTA

  15. GRB 090902B: Composante HE Réunion CTA

  16. GRB 090902B CTA Réunion CTA

  17. 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 Réunion CTA

  18. GRM VT ECLAIRs W-GFT GWAC E-GFT Jacques Paul SVOM – Instituto de Astronomia Colloquium – UNAM – 11 February 2009 Slide 18 Réunion CTA

  19. TAROT/ZADKO Network TAROT-Calern GFT (Mx)???(1m) TAROT-Chile ZADKO(1m) Réunion CTA

  20. Localisation • SVOM + GFT • Réseau télescopes (TAROT, ROTSE, ZADKO Réunion CTA

  21. 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 Réunion CTA

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