Comparaison des simulations avec les données réelles

Pour fiabiliser la démarche, il est important de s'assurer, autant que faire se peut, que la simulation Monte-Carlo reproduit correctement les données expérimentales.

La forme des impulsions des photomultiplicateurs est une des grandeurs instrumentales les plus délicates à modéliser. La figure 8.5 présente les distributions expérimentales et simulées (haut et bas) des pixels internes et de garde (gauche et droite) en canaux d'ADC. La position du pic correspond à une translation arbitraire du piedestal et seule la forme de la distribution est pertinente. L'excellent accord qui apparaît ainsi montre que la réponse des photodétecteurs, le bruit de fond de ciel et le comportement des ADC après la porte analogique rapide sont correctement pris en compte.

**Figure 8.5:** Spectres d'ADC en canaux: la partie haute représente les données réelles et la partie basse les simulations. La figure de gauche est relative aux photomultiplicateurs intérieurs et celle de droite aux photomultiplicateurs de garde.
$\begin{figure}\par\begin{displaymath} \epsfxsize =7.cm \epsfysize =6.cm \epsfbox... ...e =7.cm \epsfysize =6.cm \epsfbox{ps/simpm.eps}\end{displaymath}\par\end{figure}$

Au niveau des grandeurs physiques directement exploitables dans l'analyse, les figures 8.6 et 8.7 présentent les distributions réelles et simulées des longueurs et largeurs d'images. Les gammas du Monte-Carlo ont été générés selon la loi de puissance différentielle supposée de la source. Les données réelles ont été obtenues grâce à l'activité exceptionnellement intense du noyau actif de galaxie Mrk501. Il n'était jusqu'à présent pas envisageable de disposer d'un quasi "faisceau de gammas", simplement contaminé par quelques hadrons. Les événements présentés ont été obtenus par soustraction des distributions obtenues en visant "ON-source" et "OFF-source", c'est-à-dire avec l'objet centré dans le champ de vue ou en reproduisant exactement le même mouvement une demi-heure plus tard, sans aucun émetteur gamma dans l'acceptance du télescope. Ces données "ON-source" ont été prises durant le sursaut le plus important de la nuit du 15 avril 1997 pendant 1h30. Avec les coupures préalablement exposées et un angle de pointé $\alpha<7^0$ , le rapport signal/bruit atteint la valeur particulièrement élevée de 5.8. La soustraction est effectuée après renormalisation du nombre d'événements au-delà de $\alpha=20^0$ .

**Figure 8.6:** Comparaison entre les longueurs des images sur des gammas réels (en traits pleins) obtenus lors d'un sursaut de Mrk501 par soustraction "ON-OFF" et des gammas simulés (pointillés).
$\begin{figure}\par\begin{displaymath} \epsfxsize =10cm \epsfysize =6cm \epsfbox{ps/complong2.eps}\end{displaymath}\par\end{figure}$

**Figure 8.7:** Comparaison entre les largeurs des images sur des gammas réels (en traits pleins) obtenus lors d'un sursaut de Mrk501 par soustraction "ON-OFF" et des gammas simulés (pointillés).
$\begin{figure}\par\begin{displaymath} \epsfxsize =10cm \epsfysize =6cm \epsfbox{ps/complarg2.eps}\end{displaymath}\par\end{figure}$

Les distributions en traits pleins sont issues des photons réels et celles en pointillés des photons simulés. La superposabilité exacte des histogrammes montre que l'ensemble de la séquence de simulation est en accord avec le comportement effectif de l'instrument et des cascades sur le plan de la géométrie de l'image.

La figure 8.8 présente une distribution analogue pour la probabilité de $\chi ^2$ . La concordance est importante car l'information contenue dans cette variable est considérable. En particulier, la structure fine de l'image et la quantité de lumière sont ainsi vraisemblablement bien modélisées. Les corrections d'efficacité sont corrélativement rendues plus fiables.

**Figure 8.8:** Comparaison entre les distributions de probabilité de $\chi ^2$ obtenues sur des gammas réels (en traits pleins) lors d'un sursaut de Mrk501 par soustraction "ON-OFF" et des gammas simulés (pointillés).
$\begin{figure}\par\begin{displaymath} \epsfxsize =10cm \epsfysize =6cm \epsfbox{ps/compprob2.eps}\end{displaymath}\par\end{figure}$

Certaines difficultés sont nénanmoins toujours présentes dans la comparaison des données réelles et des simulations [76]. En particulier, la lumière contenue dans les arcs de muons n'est pas exactement reproduite. Une partie du problème s'explique par une coupure d'origine indéterminée dans les très faibles longueurs d'onde (corroborée par une acquisition dédiée avec filtre), qui n'affecte donc pratiquement pas les gerbes physiques, mais cela ne peut rendre compte de l'intégralité du "manque de lumière".