Galerie photos
- Exposés des réunions Auger France (accès restreint)
- Exposés grenoblois concernant le monitoring (accès restreint)
- Memorandum of Understanding (document en accès restreint)
- Présentation du groupe au CB à Malargüe (document en accès restreint)
- Exposés des collaborateurs français à Malargüe, Nov 2005 (fichiers en accès restreint)
- Notes concernant la réponse des muons étudiée avec le DPA (accès restreint)
- 06-12-2005
- 19-01-2006
- 21-02-2006 : note et un document complémentaire (tables et graphes Excel)
- 15-05-2007 : notes de préparations article pour ICRC :
- muons inclinés
- niveau d'eau
- niveau d'eau : addendum
- forme du signal VEM
- niveau d'eau (Avec G4 fast - bug corrige)
- constante de temps comparaison data-G4fast (16/06/2007)
- Comment débuter avec le CDAS (fichiers en accès restreint)
- Procédure pour analyser des fichiers ADST (notice en accès restreint)
analyse des événements d'Auger reconstruits par l'Offline (DPA)
Dans les années 20, les astronomes découvrirent qu'il existait des ensembles d'étoiles à part, des galaxies, semblables à La Voie Lactée. En les étudiant, ils réalisèrent qu'une petite quantité d'entre elles avaient une activité importante dans leur zone centrale. Certaines avaient des luminosité jusqu'à cent fois celle d'une galaxie normale, c'est pourquoi elles furent appelées galaxies actives ou galaxies à noyau actif. Des observations réalisées en radio, rayons X et gammas montrèrent que ces galaxies pouvaient aussi émettre de grande quantité de radiation en dehors du spectre visible. Les astronomes commencèrent alors à les classer en différentes catégories dont les deux principales sont les galaxies de Seyfert avec une région extrèmement brillante au centre et les radiogalaxies émettant un fort rayonnement radio (les blazars et les quasars sont des radiogalaxies).
|
|
Vue d'artiste du centre d'une galaxie active. Le trou noir central est entouré d'un disque de gaz chaud et d'une énorme ceinture de gaz et de poussières plus froids.On voit également deux jets de particules énergétiques. Crédit : site web de Chandra X-ray Observatory |
|
|
Avec la découverte de ces galaxies actives, il fallut imaginer quelle pouvait être la source d'énergie, intense et localisée qui pouvait les nourrir. Aujourd'hui on pense que toutes les galaxies actives fonctionnent sur le même principe à savoir un trou noir supermassif au centre et que les différentes catégories observées dépendent uniquement de l'orientation de la galaxie par rapport à l'observateur.
Dans le modèle unifié des galaxies actives, la luminosité observée vient de l'action d'un trou noir super massif (plus d'un million de fois la masse du soleil) situé au centre de la galaxie sur la matière environnante. Le trou noir est entouré d'un gaz formant un disque d'accrétion. Lorsque la matière du disque tombe progressivement dans le trou noir, le gaz transforme son énergie gravitationnelle en énergie thermique ce qui entraîne une forte augmentation de la température du disque, qui émet alors un important rayonnement, principalement dans l'ultraviolet et les rayons X.
Le disque d'accrétion est entouré par des nuages de gaz qui sont en orbite autour du centre et tournent trés rapidement. Ils sont responsables des raies d'émission larges qui apparaissent dans le spectre de certaines galaxies actives telles les galaxies de Seyfert de type 1.
Autour de la zone des nuages rapides et toujours dans le plan define par le disque d'acrétion se trouve une épaisse couronne de gaz et de poussières plus froids. Elle est opaque à la lumière visible et ultraviolette et empèche le rayonnement du disque d'accrétion et des nuages rapides de se propager dans toutes les directions. Elle est ainsi à l'origine des différentes catégories de galaxies observables.
Dans les régions perpendiculaires au plan du disque on trouve des nuages de gaz qui tournent relativement lentement autour du trou noir. Ils sont responsables de raies d'émission trés étroites observées dasn les galaxies de Seyfert de type 2. C'est également dans cette zone qu'apparaissent les jets de matière trés fins pouvant atteindre des milliers de millirads de kilomètres de longueur. Il s'agit de particules trés énergétiques provenant de régions proches du trou noir et qui s'échappent le long de l'axe de rotation. Ces particules sont à l'origine du fort rayonnement radio synchrotron de certaines galaxies.
C'est par collision à l'intérieur de ces jets giganesques que les rayons cosmiques d'énergies extêmes pourraient être produits. Toutefois, le mécanisme par lequel des particules atteignent des énergies jusqu'à 10 millions de fois celles atteintes par les accélérateurs de particules terrestres les plus puissants reste encore un mystère.
Agences de financement (par pays) :
International
- ALFA-EC / HELEN
- UNESCO
Argentina
- Comisión Nacional de Energía Atómica
- Fundación Antorchas
- Gobierno De La Provincia de Mendoza
- Municipalidad de Malargüe
Australia
- Australian Research Council
Brazil
- Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
- Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP)
- Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Rio de Janeiro (FAPERJ)
- Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
- Ministério de Ciênciae Tecnologia (MCT)
Czech Republic
- Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic
France
- Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Conseil Régional Ile-de-France
- Département Physique Nucléaire et Corpusculaire (PNC-IN2P3/CNRS)
- Département Sciences de l'Univers (SDU-INSU/CNRS)
Germany
- Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
- Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
- Finanzministerium Baden-Württemberg
- Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF)
- Ministerium für Wissenschaft und Forschung, Nordrhein Westfalen
- Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst, Baden-Württemberg
Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)
- Ministero dell'Istruzione,dell'Università e della Ricerca (MIUR)
Mexico
- Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT)
Netherlands
- Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap
- Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO)
- Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM)
Poland
- Ministry of Science and Higher Education
Portugal
- Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Slovenia
- Ministry for Higher Education, Science, and Technology
- Slovenian Research Agency
Spain
- Comunidad de Madrid
- Consejería de Educacíon de la Comunidad de Castilla La Mancha
- FEDER funds
- Ministerio de Educacíon y Ciencia
- Xunta de Galicia
United Kingdom
- Science and Technology Facilities Council
United States
- Department of Energy
- Grainger Foundation
- National Science Foundation
Institutions (par pays):
Argentina
- Centro Atómico Bariloche (CNEA); Instituto Balseiro (CNEA & UNCuyo); CONICET
- Instituto de Astronomía y Física del Espacio (CONICET)
- Laboratorio Tandar (CNEA); CONICET; Univ. Tec. Nac. (Reg. Buenos Aires)
- Pierre Auger Southern Observatory
- Universidad Nacional de la Plata; IFLP/CONICET; Univ. Nac. de Buenos Aires
- Universidad Tecnológica Nacional - Regionales Mendoza y San Rafael
Australia
- University of Adelaide
Bolivia
- Universidad Catolica de Bolivia
- Universidad Mayor de San Andrés
Brazil
- Centro Brasileiro de Pesquisas Fisicas (CBPF)
- Pontifícia Universidade Católica, Rio de Janeiro
- Universidade de Sao Paulo, Inst. de Fisica
- Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
- Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS)
- Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB)
- Universidade Federal da Bahia
- Universidade Federal do ABC (UFABC)
- Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
- Universidade Federal Fluminense
Czech Republic
- Charles University Prague, Institute of Particle and Nuclear Physics
- Institute of Physics (FZU) of the Academy of Sciences of the Czech Republic
France
- Institut de Physique Nucléaire, Orsay (IPNO)
- Laboratoire AstroParticule et Cosmologie Université Paris VII
- Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Orsay
- Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Energies (LPNHE), Université Paris 6
- Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC) - Grenoble
Germany
- Bergische Universität Wuppertal
- Forschungszentrum Karlsruhe - Institut für Kernphysik
- Forschungszentrum Karlsruhe - Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik
- Max-Planck-Institut für Radioastronomie and Universität Bonn
- Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen
- Universität Karlsruhe (TH) - Institut für Experimentelle Kernphysik (IEKP)
- Universität Siegen
Italy
- Dipartimento di Fisica dell'Università and INFN, L'Aquila
- Dipartimento di Fisica dell'Università and Sezione INFN, Milano
- Dipartimento di Fisica dell'Università di Napoli “Federico II” and Sezione INFN, Napoli
- Dipartimento di Fisica dell'Università di Roma “Tor Vergata” and Sezione INFN Roma II
- Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Catania & Sezione INFN, Catania
- Dipartimento di Fisica Sperimentale dell'Università and Sezione INFN, Torino
- Dipartimento di Fisica, Università del Salento and Sezione INFN
- Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario (INAF), Dipartimento di Fisica Generale dell'Università and Sezione INFN, Torino
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, INFN
- Osservatorio Astrofisico di Arcetri
Mexico
- Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP)
- Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN (CINVESTAV)
- Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
- Universidad Nacional Autónoma de México
Netherlands
- Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics (IMAPP), Radboud Universiteit
- Kernfysisch Versneller Instituut (KVI), Rijksuniversiteit Groningen
- Nationaal Instituut voor Kernfysica en Hoge Energie Fysica (Nikhef)
- Stichting Astronomisch Onderzoek in Nederland (ASTRON), Dwingeloo
Poland
- Henryk Niewodniczanski Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences
- University of Łódź
Portugal
- Laboratory of Instrumentation and Experimental Particle Physics (LIP)
Slovenia
- University of Nova Gorica
Spain
- Instituto de Física Corpuscular, CSIC-Universitat de València
- Universidad Complutense de Madrid
- Universidad de Alcalá de Henares
- Universidad de Santiago de Compostela
- University of Granada
United Kingdom
- Oxford University
- University of Leeds, School of Physics & Astronomy
United States
- Argonne National Laboratory
- Case Western Reserve University
- Colorado School of Mines
- Colorado State University, Fort Collins
- Colorado State University, Pueblo
- Columbia University
- Fermi National Accelerator Laboratory
- Louisiana State University
- Michigan Technological University
- New York University
- Northeastern University
- Ohio State University
- Pennsylvania State University
- Southern University
- University of California, Los Angeles
- University of Chicago
- University of Colorado
- University of Hawaii
- University of Minnesota
- University of Nebraska
- University of New Mexico
- University of Utah
- University of Wisconsin-Madison
- University of Wisconsin-Milwaukee
Vietnam
- Institute of Nuclear
8 november 2007
MALARGÜE, Argentine. Les chercheurs de la collaboration Pierre Auger ont annoncé aujourd’hui (le 8 novembre) que les noyaux actifs de galaxies sont probablement à l’origine des rayons cosmiques d’énergie extrême qui bombardent la terre. Auprès de l’Observatoire Pierre Auger en Argentine, le plus grand détecteur de rayons cosmiques du monde, un groupe de chercheurs de 17 pays a découvert que les directions d’arrivée de ces rayons cosmiques ne sont pas distribuées de façon uniforme dans le ciel. Les résultats d’Auger montrent que l’origine de ces particules mystérieuses coïncide avec la position des galaxies proches qui ont un noyau actif dans leur centre. Ces résultats, point de départ d’une nouvelle astronomie seront publiés dans le journal Science du 9 novembre.
La plupart des galaxies ont un trou noir super massif (plusieurs millions de fois la masse du soleil) en leur centre, qui dévore la matière alentour en quantités gigantesques. Au centre de certaines galaxies il y a un noyau exêmement brillant : on parle alors d'une galaxie à noyau actif (AGN en anglais pour Active Galactic Nuclei). Ces objets sont les sources de lumière les plus puissantes de l'Univers. Dans certains cas, l'effondrement vers le trou noir central des gazs, de la poussière et des étoiles de la galxie hôte s'accompagne d'émisions spectaculaires de matière sous forme de jets de milliards de kilomètres de longueur. Les rayons cosmiques pourraient être le produit de collisions dans ces jets monumentaux... Néanmoins le processus qui permettrait d’accélérer des particules jusqu’à des énergies qui dépassent 100 millions de fois les énergies atteintes par les accélérateurs de particules terrestres reste toujours un mystère.
Image de la galaxy Centaure A prise par le télescope Cerro Tololo. Deux rayons cosmiques de trés haute énergie pointant vers son noyau actif ont été mesuré par Auger. Crédit : National Optical Astronomy Observatories
« Nous avons fait un grand pas en avant dans l’élucidation du mystère de la nature et de l’origine des rayons cosmiques d’ultra-haute énergie » indique le prix Nobel de Physique James Cronin de l’Université de Chicago, qui est à l’origine avec Alan Watson de l’Université de Leeds et Murat Boratav de l’IN2P3/CNRS et de l’Université de Pierre et Marie Curie, de l’Observatoire Pierre Auger. « C’est une découverte fondamentale, dans quelques années, nos données permettront d’identifier les sources exactes de ces rayons cosmiques et de dire comment ces sources pourront accélérer ces particules. » ajoute-t-il.
Les rayons cosmiques sont des protons ou des noyaux atomiques qui traversent notre univers à une vitesse proche de celle de la lumière. En 1938, Pierre Auger et ses collaborateurs ont montré pour la première fois que lorsque ces rayons entrent en collision avec la haute atmosphère de notre planète, ils créent une cascade de particules secondaires, appelée gerbe atmosphérique, qui peut s’étendre sur de grandes zones lorsqu’ elle arrive au sol.
L’Observatoire Pierre Auger détecte ces gerbes atmosphériques, à l’aide d’un réseau de 1600 détecteurs de particules répartis sur une surface de 3000 km2. Vingt-quatre télescopes captent en même temps la lumière de fluorescence produite par la gerbe lors de son passage dans l’atmosphère. L’association de détecteurs de particules et de fluorescence permet une étude optimale et très précise de ces gerbes qui peuvent s’étaler sur plus de 40 km2.
L'observatoire Pierre Auger. En haut une des 4 stations de fluorescence, en bas un des 1600 déteteurs de particules.
Les rayons cosmiques de basse énergie sont abondants et proviennent de toutes les directions, pour la plupart de notre propre galaxie, la Voie Lactée. Jusqu’à aujourd’hui la seule source de rayons cosmiques connue avec certitude est le soleil. Les rayons cosmiques provenant d’autres sources possibles, telle que l’explosion des étoiles, sont déviés lors de leur voyage vers la terre de sorte qu’il est très difficile de déterminer leur origine. En revanche, les rayons cosmiques d’ultra hautes énergies sont peu déviés et peuvent pointer vers leur source.
Alors que l’Observatoire a détecté plus d’un million de rayons cosmiques, seuls 81 d’entre eux ont une énergie supérieure à 4x1019 (un 4 suivit de 19 zéros) électrons-Volts, ou 40 EeV, seuil à partir duquel la direction d’arrivée pointe vers la source. Ce nombre est cependant le plus grand nombre de rayons cosmiques d’ultra haute énergie jamais détecté à ce jour. En effet à ces énergies, le flux de rayons cosmiques est très faible, environ un par km2 et par siècle.
Les rayons cosmiques d’énergie supérieure à environ 60 EeV perdent leur énergie dans des collisions avec le fond cosmique micro-onde et le rayonnement fossile du Big Bang qui remplissent tout l’univers. Ainsi pour atteindre la terre avec une énergie supérieure, les rayons cosmiques ne doivent pas faire un voyage trop long jusqu’à nous. Les chercheurs de la collaboration Auger ont découvert que les 27 événements avec une énergie supérieure à 60 EeV ne proviennent pas de façon égale de toutes les directions du ciel et que la plupart d’entre eux pointent vers les positions des AGN les plus proches, à moins de quelques centaines de millions d’années de lumière de nous.
Représentation de la sphère céleste en coordonnées galactiques (projection Aitoff) montrant les directions d'arrivée des 27 rayons cosmiques les plus énergétiques détectés par Auger. Les énergies sont supérieures à 57 X 1018 eV. les directions d'arrivée sont représentées par des cercles de rayon 3,1° et la position de 472 AGNs situées à moins de 75 megaparsecs par des * rouges. La région bleue correspond à la zone d'observation d'Auger et la zone plus foncée indique une exposition plus grande. Le plan supergalactique est indiqué par une courbe en pointillé. Ce plan correspond à une zone dans laquelle il y a une concentration de galaxies proches.
« Ce résultat ouvre une nouvelle fenêtre sur l’univers proche et démarre l’astronomie des rayons cosmiques » dit Alan Watson, porte-parole de la collaboration Pierre Auger. « En accumulant de plus en plus de données nous pouvons étudier les galaxies individuelles de façon détaillée avec une méthode complètement nouvelle. Comme nous l’avions anticipé, notre observatoire est en train de produire une nouvelle image de l’univers basée sur des rayons cosmiques à la place de lumière. »
Timbre de 0,75 peso émis en l'honneur de l'Observatoire Pierre Auger.
L’astronomie des rayons cosmiques est un défi car les rayons cosmiques de basse énergie ne donnent pas d’information sur la position de leur source et ceux d’énergie extrême sont très rares. Leur étude nécessite un observatoire gigantesque. L’Observatoire Auger, avec ses 3000 km2, permet d’enregistrer environ 60 événements par an au delà de 60 EeV. La construction d’un deuxième observatoire dans l’hémisphère nord est indispensable pour compléter ces études, d’autant qu’il existe d’avantage d’AGN dans cette partie du ciel.
Le site sud de l’Observatoire Pierre Auger a été construit par plus de 370 chercheurs et ingénieurs de 17 pays. C’est une collaboration véritablement internationale où aucun pays ne contribue plus de 25% des coûts de construction pour un total de 54 millions de dollars. Les noms des agences de financement ainsi que les noms de laboratoires participants sont donnés ici .
Le début de la construction du site sud de l’Observatoire a eu lieu le 17 mars, 1999, dans la province de Mendoza, en Argentine. Après une période d’installation et de tests des détecteurs, la prise de données a démarré en janvier 2004. « L’Argentine est ravie d’être le pays hôte de cette aventure scientifique unique », dit Alberto Etchegoyen, du Laboratoire Tandar à Buenos Aires et porte parole de l’Observatoire Sud. Il ajoute : « et maintenant si on regarde en arrière et que l’on mesure tous nos efforts, on a un sentiment de gratitude et de respect envers tous les membres de la collaboration qui se sont souciées de tous les détails et nous ont conduit à l’annonce d’aujourd’hui. »
Le nom de L’observatoire est un hommage à Pierre Auger (1899-1993) chercheur Français qui a été le premier à observer les gerbes atmosphériques produites par l’interaction des rayons cosmiques avec l’atmosphère terrestre.
Embargo jusqu’au 8 novembre 2007, 20h heure de Paris.
Pour obtenir une copie de l’article contacter Science Magazine
+1-202-326-6440 ou
Contacts :
Antoine Letessier-Selvon, Laboratoire de Physique Nucléaire et des Hautes Energies, IN2P3/CRNS, Universités Pierre et Marie Curie et Denis Diderot, 75252 Paris Cedex 05
TiinaSuomijärvi, Institut de Physique Nucléaire, IN2P3/CNRS, Université de Paris Sud – Orsay, 91406 Orsay,
Des photos sont disponibles sur : http://www.auger.org/media
Informations complémentaires :
- AUGER au LPSC (du groupe)
- Page principale AUGER
- Les pages Auger en France