magic e magic ii
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MAGIC e MAGIC II. Alessandro De Angelis Universita’ di Udine e INFN Commissione 2 INFN, Frascati, 5 Luglio 2005. Stato di MAGIC MAGIC II Richieste. MAGIC. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
MAGIC e MAGIC II
Stato di MAGIC
MAGIC II
Richieste
Alessandro De AngelisUniversita’ di Udine e INFN
Commissione 2 INFN, Frascati, 5 Luglio 2005
MAGIC
• Collaborazione di 17 istituzioni: Italia (~28%), Germania (~36%), Spagna (~24%), Russia, Polonia, Armenia, Finlandia, USA,
Ucraina, Svizzera, Bulgaria. • Sito: La Palma, Canarie, 2200 m slm• Obiettivo principale: rivelazione di sorgenti VHE (>30 GeV, lo
IACT con soglia piu’ bassa al mondo)• Rivelatore : IACT,17 m , 240 m2 di specchi di raccolta (il più
grande al mondo). Field of view: 3.5 – 3.8 gradi• Camera: 577 pixels, di 2 tipi (1” e 2” – risoluzione sul punto di
0.5 mrad)• Risoluzione angolare sulle sorgenti: ~0.1 gradi (verificata su
Crab)
• Movimento rapido (~20s) per puntare sui GRB
MAGIC e i suoi concorrenti
Roque delos Muchachos, Canary Islands
VERITAS (USA,UK1…)
1: Oct ’034: 2006?
100 m2
(7)
Montosa Canyon,Arizona
Windhoek, Namibia
HESS (Germany & France)2: Sum ’024: Early ’04
100 m2
(16)
Woomera, Australia
CANGAROO III(Japan & Australia)2: Dec. ’02, 3: Early ’0457 m2 (4)
MAGIC MAGIC (Germany, Italy & (Germany, Italy & Spain)Spain)1: Autumn ‘031: Autumn ‘03240 m240 m22
((2)2)
# area m2 Note
CANGAROO
4x 57 In upgrade
HESS 4x (->4+1) 107 Piu’ sensibile di MAGIC, ma: soglia > 200 GeV, non adatto al follow-up dei GRB
Ha cominciato a produrre risultati di fisica con un anno di vantaggio (1.5 anni di ritardata approvazione di MAGIC anche da parte INFN).
MAGIC 1x (->2) 240
VERITAS 1x (->4->7) 110 Ritardi costruttivi
Già finanziato un 5^ grande telescopio per abbassare la soglia (->MAGIC)
MAGIC in configurazione finale (240m2) da settembre 2004
• Tecnica di analisi
• Prime analisi
~300Hz shower ratesEth ~40GeV
[NIMA 518 (2004) 188][NIMA 518 (2004) 188]
[NIMA [NIMA 516 (2004) 511]516 (2004) 511]
Present running conditions
May: ??June: ??
Osservazione di Crab in settembre 04
Gamma ray event rate ~1Hz After hadron rejection ~0.5HzFor Crab ~20σ / hr1/2
CrabT ~ 64 minSignal = 20 s.d.
Crab
• Crab: sensibilità di circa 20 /ora
50-75 GeV
• E’ visibile segnale a partire da 50 GeV
• Quasi background-free a 500 GeV
Risultati e piano delle pubblicazioni
• 31 Papers sent to ICRC– Will serve as a basis for publications, deadline Oct 14
• Technical papers: subsystems and their performance– Tracking and pointing, camera, mirrors, DAQ, etc.– Overall performance
• Physics papers (2/7 coordinated by italians)– 1ES1959+650 (draft circulating)– Crab (wobble, ON/OFF, lightcurve, spectrum, comparison with other
experiments) – Mkn421 (lightcurve, spectrum, multiwavelength) – Mkn501 – 1ES 1218+304 – HESS 1813– SgrA*
Crab (paper to ICRC)
Synchrotron
I.C.
X-Ray I.R.
Misurato su 20 decadi
(MAGIC)
Preliminary
MAGIC
Mkn421
Mkn421 – Contemporary observation with HESS
• December 2004: flare observed by RXTE• Simultaneous observation with HESS on 18 Dec ‘04 allows
- Cross calibration - Observation under different zenith angles => different energy ranges
Mkn501
• Signal of ~ 0.5 Crab• 17.6 sigma• 6h data
Flux in time ??
-ray detection from the GC
Chandra GC surveyNASA/UMass/D.Wang et al.
CANGAROO (80%)
Whipple(95%)
H.E.S.S.
from W.Hofmann, Heidelberg 2004
astro-ph/0408145
detection of -rays from GC by Cangaroo, HESS
source < 3’ ( < 7 pc at GC) -> No information about the shape
hard E-2.21±0.09 spectrum fit to -annihilation continuum spectrum leads to: M > 12 TeV
other interpretations possible (probable)
10-9
10-8
10-7
0,1 1 10
Energy [TeV]
E2
dN
/dE
15 TeV WIMP
6 TeV WIMP
Recent results push the mass towards 20 TeV; observations are taking place now
HESS 1813 (5.6 )
1ES 1959 (5 )
Osservazioni per 2005/06
Schedula approvata in aprile; grandi protagonisti: 1. AGN flaring (anche con osservazioni multiwavelength coordinate
con i satelliti X e l’ottico)2. GRB (il trigger con SWIFT funziona, MAGIC ha già ricevuto due
trigger in un mese… purtroppo con cattive condizioni metereologiche)
3. Dark Matter 4. Centro Galattico 5. Orizzonte cosmologico e determinazione dei parametri
cosmologici6. SNRs e l’origine dei raggi cosmici7. Sorgenti standard e ricerca di nuove sorgenti8. Pulsar9. …
Sui temi 1. e 2. i team di analisi sono sostanzialmente italiani, con PI italiani; partecipazioni italiane importanti su 3., 4. e 5.
Estensione a MAGIC II
MAGIC IMAGIC I
MAGIC IIMAGIC II
MAGIC II: sostanzialmente un clone di MAGIC I, con possibili miglioramenti– Meccanica semplificata (specchi da
1m2) – già in test su MAGIC I
– Migliorata efficienza della camera (HPD o PM di nuova generazione)
– FADC più veloci: migliora il rapporto segnale/rumore + dettagliata analisi temporale
La costruzione del secondo telescopio MAGIC (in corso di approvazione INFN da 1 anno), renderà MAGIC II lo strumento più sensibile al mondo• Guadagno sulla sensibilita’ (fattore 2)• Guadagno sulla risoluzione (fattore 2)
Auspicabile il completamento entro fine 2006, per essere pronti a osservazioni simultanee con GLAST
• In 2005– Telescope foundation is ready -- OK– Telescope structure is ready --OK– Camera construction starts (PMT modules)– Mirror production starts– AMC production starts– Final HPD optimization
• In 2006 (VERITAS is ready)– Camera with PMT is ready– A half of mirrors and AMC are ready– HPD production starts– VCSEL production & ready– Receiver boards production & ready– FADC production & ready– Trigger Production & ready– Partial operation
• In 2007 (GLAST is in operation)– Advanced Camera is ready– All mirrors are put in place– MAGIC-II is ready for full operation in the second quarter
• In 2008 (HESS-II is ready)– The discussion on the next generation ultimate telescope system becomes serious
Time Schedule (as of Feb 05)
Investimento stimato per il secondo telescopio: 5000 kEUR (7000 kEUR con HPD camera)
Chiesti nei preventivi INFN 2005 e confermati: 1400 kEUR per costruzione apparati(~700 kEUR per superficie riflettente, ~700 nuovo DAQ e processing)
MAGIC II e gli altri partner internazionali
• Germania (~36%, 2.2 MEUR)– Approvato (1.5 MEUR da MPI gia’ disponibili)
• Spagna (~24%,1.2 MEUR)– In attesa di risposta in questi giorni
• Italia (~28%, 1.4 MEUR)
Sommario e conclusioni
• Il caso scientifico dell’astrofisica gamma con telescopi Cherenkov è chiaro
• Stereoscopia (HESS←MAGIC) e bassa soglia (MAGIC←HESS) sono entrambi riconosciuti come caratteristiche importanti
• MAGIC ha dimostrato di funzionare. Affinché l’Italia possa essere competitiva oltre un orizzonte di 3 anni, e’ necessario complementarlo quanto prima con un clone, MAGIC II
• L’asta per le opere civili di MAGIC II è partita