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Les Télescopes HESS



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Description
Le High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) est un réseau de télescopes à imagerie Cerenkov atmosphérique? HESS détecte les rayons gamma de 200 GeV à quelques dizaines de TeV.
H.E.S.S. est situé en Namibie, près du Gamsberg, une région bien connue pour son excellente qualité optique. Le premier des 4 télescopes de la Phase I du projet H.E.S.S. a été mis en opération dans le courant de l'été 2002. Le système à quatre télescopes fut complété en décembre 2003. Un cinquième très grand télescope de 28 mètres de diamètre a été construit au centre du réseau initial à quatre télescopes. C'est actuellement le plus grand télescope gamma au monde.
HESS étudie les sources galactiques comme les restes de supernovae, les nébuleuses de vent de pulsar ou encore les binaires mais aussi les sources extragalactiques dont les blazars sont actuellement les représentants les plus nombreux.
Pour plus d'information, le site de la collaboration HESS

La technique Cherenkov
Dans la gerbe initiée par le photon gamma, la vitesse des particules est supérieure à la vitesse de la lumière dans le milieu. Elles vont ainsi émettre de la lumière Tcherenkov (principalement dans le bleu) dans un cône de de 1 degré d'ouverture. La trace formée au sol peut atteindre 50000 m2 ce qui permet à ces détecteurs d'avoir une surface efficace du même ordre de grandeur. L'émission de lumière produite par un photon gamma arrive dans une fenêtre de 3ns. Le flux de lumière, très faible, est d'environ 1000 photons Tcherenkov sur une surface de 100 m2 pour un photon de 100 GeV.
Les télescopes placés sur le sol sont composés de miroirs réfléchissant la lumière Tcherenkov vers une caméra constituée de pixels de photomultiplicateurs (dont l'efficacité de conversion est de l'ordre de 10%). La trace dans la caméra renseigne alors sur la nature (leptonique/hadronique) de la particule et l'information provenant de plusieurs télescopes permet une bonne estimation de la direction d'incidence et de la position du pied de gerbe. C'est la méthode de stéréoscopie notamment utilisée par les expériences HESS et VERITAS.
La détection de la lumière Tcherenkov est rendue difficile par la faiblesse de celle-ci. Les télescopes n'opèrent donc que les nuits sans lune et par temps clair, réduisant ainsi leur temps total d'observation à environ 10% du temps sur une année. Le grand avantage est que la surface effective de tels instruments est de l'ordre de la taille de la trace Tcherenkov au sol.
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Premiers résultats de HESS II
J'ai participé aux travaux sur les premières données de HESS II sur les noyaux actifs de galaxies et notamment sur PKS 2155-304 et sur PG 1553+113. Les cartes de ces sources et les spectres sont donnés ensuite. Ces résultats ont été montrés en conférence notamment au 5ème symposium Fermi
En haut, PKS 2155-304 et en bas PG 1553+113.
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Mon implication

Je travaille sur la reconstruction morphologique des sources dans HESS et j'ai notamment développé un code de fit morphologique pour la collaboration. De façon naturelle, je m'intéresse aussi à la connaissance de la PSF de l'instrument. Je participe à l'analyse des données et à la verification des résultats par des analyses en cross-check.

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