NIKA2

 

L’installation de la caméra millimétrique NIKA2 au télescope de 30 mètres à Pico Veleta (Espagne) a été finalisée en octobre 2017. Elle marque la fin de la première phase du projet (2011-2016) qui a porté sur la conception, la construction et l’installation de la caméra. La caméra a été acceptée en tant qu’instrument IRAM et ouverte à la communauté scientifique. L’avènement de la camera NIKA2 au télescope de 30 mètres constitue une opportunité unique pour les observations millimétriques, notamment pour la cosmologie avec des amas de galaxies, grâce à ses deux bandes de fréquence (150 et 260 GHz), sa grande sensibilité, son excellente résolution (11 et 18 arcsec) et son grand champ de vue (6.5 arcmin).

La phase d’exploitation scientifique de la caméra NIKA2 au télescope de 30 mètres a débuté en octobre 2017 et est prévue pour durer dix ans. La collaboration NIKA2 bénéficie de 1300 heures d’observations en temps garanti, partagé en cinq programmes d’observation correspondant à cinq objectifs scientifiques.

La caméra NIKA2 a été construite par une collaboration internationale, dirigée par des laboratoires grenoblois (Institut Neel, LPSC, IPAG et IRAM), qui a répondu avec succès en 2011 à un appel d'offres lancé par l'IRAM concernant la prochaine génération de caméra pour le télescope de 30 mètres. 

En particulier, le LPSC a développé une électronique spécifique dédiée à l'instrument NIKA2. Celle-ci est composée de 20 cartes de lecture réparties dans 3 châssis différents (un par matrice). Sur chaque carte de lecture, la fabrication des peignes de fréquences (jusqu'à 300 fréquences simultanées) et leur analyse est réalisée en bande de base grâce à des FPGA et des convertisseurs analogique-numérique et numérique-analogique. Une grande quantité de processeurs de signaux numériques (DSP) (de l'ordre de 850) permettent de bénéficier de la puissance de calcul nécessaire aux manipulations fréquentielles et à la détection de la variation des fréquences de résonance.

Dans la première phase, le groupe a été fortement impliqué dans l’instrumentation, l’analyse de données (commissioning de la caméra) et dans le management de la collaboration internationale. Le groupe NIKA2 du LPSC a bénéficié des compétences des services techniques et administratifs du laboratoire.

Pour l’exploitation scientifique, le LPSC assure la responsabilité du programme d’observations SZ qui permettra l’observation de 50 amas de galaxies avec le télescope de 30 m de l’IRAM au cours des cinq prochaines années. Ce programme bénéficie de 300 heures d’observation accordées dans le cadre du temps garanti attribué au consortium NIKA2. L'objectif principal est d’étalonner en masse un échantillon représentatif constitué de 50 amas de galaxies sélectionnés en SZ (catalogues Planck et ACT), ce qui permettra d'exploiter les grands relevés pour contraindre la cosmologie.

Plus d’informations :

The NIKA2 large field-of-view millimeter continuum camera for the 30-m IRAM telescope

R. Adam et al., arXiv:1707.00908, à paraître dans Astron. and Astrophys.

https://www.aanda.org/component/article?access=doi&doi=10.1051/0004-6361/201731503 

Contact : F. Mayet

PhysRevLett.120.021101Les explosions d'étoiles comme les supernovae projettent dans l'espace interstellaire des noyaux à des vitesses relativistes appelés rayons cosmiques. Lorsque ces noyaux entrent en collision avec le gaz épars entre les étoiles, ils produisent une cascade de particules, appelées rayons cosmiques secondaires. Cette composante peut être utilisée pour tracer l'histoire des rayons cosmiques lors de leur propagation dans la galaxie. Les mesures des flux de lithium, béryllium et bore - trois espèces de rayons cosmiques secondaires - effectuées par le spectromètre magnétique alpha (AMS) à bord de la station spatiale internationale, permettent de caractériser avec une précision sans précédent cette composante. Un «durcissement» spectral des rayons cosmiques secondaires est notamment observé - un plus grand nombre de particules à des énergies élevées que ce que l'on pourrait attendre d'une loi de puissance standard. Un tel durcissement a déjà été observé par la collaboration AMS dans les rayons cosmiques primaires tels que l'hélium, le carbone et l'oxygène mais l'amplitude de ce durcissement est plus grande pour les rayons cosmiques secondaires que pour les rayons cosmiques primaires. Ces nouvelles observations suggèrent que de nouveaux mécanismes doivent être pris en compte pour décrire avec précision la propagation des rayons cosmiques à travers l'espace.

Pour en savoir plus:

https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.120.021101

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.021101

 

En 2017, le LPSC fête ses 50 ans. Durant ces cinquante années, le laboratoire a été reconnu pour son engagement dans la recherche fondamentale en physique nucléaire, en physique des particules, en astrophysique et en cosmologie, ainsi que pour ses développements technologiques en physique des accélérateurs et des sources d’ions. Le laboratoire a également une longue tradition d’investissement innovant dans les domaines applicatifs de la physique des réacteurs et de la santé. Enfin, l'enseignement et la formation sont au coeur des préoccupations du laboratoire, avec des cours assurés sur le site au niveau licence, master et au sein d'une plateforme de formation en physique subatomique et nucléaire, avec l'université Grenoble Alpes et l'école d'ingénieurs Grenoble INP.

A l’occasion de son anniversaire, fêté le 21 décembre dans ses locaux, le LPSC organise un après-midi de célébration en présence de ses tutelles et collaborateurs, des représentants des milieux académiques et de la recherche de la région grenobloise, ainsi que des représentants des collectivités territoriales.

 

À revoir sur le webcast du CC-IN2P3 !!

 

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 Cette année le Laboratoire fêtera la science les jeudi 12, vendredi 13 et samedi 14 octobre. Venez rencontrer les chercheurs, les enseignants-chercheurs, les ingenieurs et techniciens du LPSC afin de découvrir ou d'approfondir vos connaissances sur les activités de recherche du laboratoire. Des visites, des ateliers pour enfants et un parcours pour les familles
Programme détaillé des activités proposées par le LPSC ici!

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Les rayons cosmiques les plus énergétiques proviennent d’au-delà de notre galaxie

 

Voir le communiqué de presse du CNRS

 

Communiqué de la collaboration Pierre Auger :

Dans un article publié dans Science la Collaboration Pierre Auger présente les résultats de ses recherches montrant que les rayons cosmiques d’une énergie un million de fois supérieure à celle des protons accélérés dans le Grand Collisionneur de Hadron (LHC, au CERN) proviennent de bien au-delà de notre Galaxie.


Depuis que des rayons cosmiques avec des énergies de plusieurs Joules ont été observés dans les années 1960, la question de savoir si de telles particules sont produites au sein de la Voie lactée ou dans des objets extragalactiques éloignés fait débat. Ce mystère vieux de 50 ans a été résolu en étudiant des particules cosmiques d'énergie moyenne de 2 Joules détectées avec le plus grand observatoire de rayons cosmiques jamais construit, l'Observatoire Pierre Auger en Argentine. À ces énergies, on mesure un flux de rayons cosmiques en provenance d’un côté du ciel environ 6% plus élevé que du côté opposé, le maximum de flux pointant dans une direction située à 120 ° du centre Galactique.

Gerbe

Vue d’artiste d’une gerbe atmosphérique
au-dessus d’un détecteur de particules
de l’Observatoire Pierre Auger,
sur fond de ciel étoilé.


© A. Chantelauze, S. Staffi, L. Bret