NectarCAM voit ses premiers évènements de cascades atmosphériques

Astroparticules et cosmologie
R&D instrumentation

La caméra NectarCAM, équipée de ses 61 premiers modules de détection, a vu ses premiers évènements de cascades atmosphériques dans le ciel de Berlin Adlershof, la nuit du 22 au 23 mai 2019. Elle est arrivée sur le site du prototype MST (Medium Size Telescope) le 16 mai 2019 en provenance du CEA/IRFU à Saclay.

Après les vérifications nécessaires au sol, elle a été chargée dans le télescope avec succès par les équipes de l’IN2P3, du CEA/IRFU et Desy Zeuthen. Une étroite coopération entre toutes les équipes du consortium NectarCAM, sans oublier l’équipe du télescope, ont permis de mener à bien ce premier objectif, essentiel pour le projet, avant le déploiement sur site fin 2020 aux Canaries.

Plan focal de la caméra NectarCAM (61 modules) installée dans le télescope prototype MST NectarCAM

La caméra ultra-sensible est constituée de 1855 photomultiplicateurs (ou pixels) répartis sur 265 modules. Elle est à même de détecter des rayons gamma cosmiques de  basse énergie (~100 GeV) contenant seulement quelques photo-électrons par pixel grâce à une électronique rapide bas-bruit et un déclenchement très sélectif en temps (quelques nanosecondes ) permettant de rejeter le bruit de fond. La gamme dynamique de mesure permettra d’atteindre des énergies de l’ordre de 10 TeV.

NectarCAM est un consortium international, impliquant la France, l’Espagne et l’Allemagne. l’IN2P3, L’INSU et le CEA sont les 3 acteurs principaux de ce projet de caméra destiné à équiper les télescopes de taille moyenne (MST) du réseau CTA (Cherenkov Telescope Array) qui comprendra une centaine de télescopes de différentes tailles (LST, MST, SST) répartis sur 2 sites d’observation (1 dans chaque hémisphére).

L’IN2P3, membre fondateur du consortium NectarCAM,  contribue de façon majeure à la construction, avec huit laboratoires impliqués. Ils assurent notamment le développement de l’électronique frontale de lecture des photomultiplicateurs, le traitement et le transfert des données, la conception de la structure mécanique de la caméra et de son aménagement intérieur, le système de contrôle et de surveillance de l‘environnement (T°, lumière, humidité …), la datation des évènements ainsi que le système de calibration et la source dédiée.
 

    Lumière Cherenkov d'une cascade de particules atmosphérique vue par les photomultiplicateurs de la caméra lors de la nuit du 22 au 23 mai 2019 dans le ciel de Berlin Adlershof. Crédits photos : NectarCAM.

    Liste des laboratoires IN2P3 impliqués :

    • Centre de physique des particules de Marseille (CNRS/Aix Marseille Université)
    • Institut de physique nucléaire d'Orsay (CNRS/Université Paris-Sud)
    • Laboratoire « Astroparticule et Cosmologie » (CNRS/CEA/Université Paris Diderot/Observatoire de Paris)
    • Laboratoire d'Annecy de physique des particules (CNRS/Université de Savoie Mont-Blanc)
    • Laboratoire Leprince-Ringuet (CNRS/École Polytechnique)
    • Laboratoire  physique nucléaire et hautes énergies (CNRS/Sorbonne Université/Université Paris Diderot)
    • Centre études nucléaires de Bordeaux Gradignan (CNRS/Université de Bordeaux)
    • Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (CNRS/Université de Montpellier)