Les activités de recherche de l'équipe de recherche "Auger" du LPSC sont centrées sur la détection et l'étude des rayons cosmiques aux énergies extrêmes, à l'Observatoire Pierre Auger.

Les laboratoires IN2P3 membres de la collaboration Pierre Auger en 2017, sont au nombre de trois : l'IPNO (Orsay), le LPNHE (Paris) et le LPSC (Grenoble).

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L'Observatoire Pierre Auger

augerwebL'Observatoire Pierre Auger a pour objectif d’étudier les rayons cosmiques aux plus hautes énergies (E > 1019 eV). Un ensemble de détecteurs  couvrant une surface  de 3000 km²  a été installé dans la pampa argentine (province de Mendoza).

Ce site constitue le plus grand détecteur de rayons cosmiques au monde.

Le groupe du LPSC a rejoint la collaboration Pierre Auger en 2006. Cette collaboration internationale regroupe 16 pays.

Nous sommes engagés dans des activités techniques nécessaires au bon fonctionnement de l’Observatoire (contrôle en ligne du détecteur de surface) et des R&D menées en vue de ses extensions et de son amélioration (contrôle de l’acquisition pour le réseau AERA[1] ; études mécaniques pour les détecteurs du réseau RDA[2]; participations aux projets d'upgrade du détecteur). Nous avons participé à la recherche de neutrinos cosmiques d’ultra-haute énergie dans les données de l’Observatoire, et à l’étude des interactions hadroniques aux énergies extrêmes. Fort de l’expérience acquise durant plusieurs années dans la radio-détection des gerbes, le groupe s’est engagé en 2011 dans le projet EASIER[3], pour lequel des activités de développement d’antennes, ainsi que d’analyse de données, ont été intensivement menées. Nous participons également à l’effort de R&D pour les futurs observatoires de RCUHE.

Le grand nombre d’évènements détectés et la qualité des mesures réalisées ont permis d’obtenir des résultats remarquables et des avancées indéniables dans l’étude des rayons cosmiques d’ultra haute énergie. Cependant, les réponses apportées soulèvent de nouvelles questions qui ne peuvent être résolues qu’en améliorant les capacités de l’Observatoire à identifier la nature des primaires. Pour accroitre les performances du détecteur de surface (SD) constitués de 1660 détecteurs Cherenkov (WCD), la solution retenue est de placer des scintillateurs de 4m2 sur chacun d’eux. Une nouvelle électronique embarquée équipant chaque WCD est prévue pour permettre l’acquisition et le contrôle des données, avec des performances accrues. L’ensemble du projet d’amélioration de l’Observatoire est dénommé Auger Prime.

Au sein de la collaboration, le groupe Auger du LPSC assume des responsabilités dans le contrôle en ligne et le suivi des performances du SD. Cette activité se poursuit, avec les développements nécessaires pour intégrer les évolutions prévues par Auger Prime. Grâce à la forte implication des services Electronique etDétecteurs et Instrumentation du LPSC, le groupe contribue de façon essentielle au projet d’amélioration et de rénovation de l’électronique du SD, et s’implique également dans l’organisation d’Auger Prime et dans sa mise en oeuvre. Ces activités confèrent au groupe un rôle majeur très visible au sein de la collaboration. De plus la responsable de groupe prend en charge la coordination du projet Auger Prime au sein d’Auger France.


[1] Auger Engineering Radio Array 

[2] R&D Array

[3] Extensive Air Showers Identification with Electron Radiometers 

 

Les  résultats de la collaboration Pierre Auger

 


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