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Enrico Fermi (1901 - 1954)

Etude de la variabilité du ciel gamma avec le telescope spatial Fermi. Enrico Fermi (1901 - 1954). Nicolas Vilchez, CESR, Toulouse. La variabilité: motivations. Pourquoi étudier la variabilité en gamma ? (1/2) Constat simple: le ciel gamma est variable ! (APJ,Nolan 2003)

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Enrico Fermi (1901 - 1954)

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  1. Etude de la variabilité du ciel gamma avec le telescope spatial Fermi Enrico Fermi (1901 - 1954) Nicolas Vilchez, CESR, Toulouse

  2. La variabilité: motivations • Pourquoi étudier la variabilité en gamma ? (1/2) • Constat simple: le ciel gamma est variable ! (APJ,Nolan 2003) • Ci-dessous vue depuis le pole Nord galactique N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  3. La variabilité: motivations • Pourquoi étudier la variabilité en gamma ? (2/2) • Informations sur la région d’émission: • taille • localisation • Comprendre les phénomènes physiques • Contraindre la nature des sources variables grâce aux études: • échelles temporelles • types de variabilité • Classification des sources: • Blazars • Micro-Quasars • ?? • Recherche de corrélation radio pour identifier les sources. N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  4. EGRET, rappel historique • La mission EGRET: • Lançée en 1991, la mission a durée 9 ans. • Résolution angulaire: environ 1° • 271 sources détectées, moins de la moitié identifiées. • Fonctionnement en mode pointé: • Impossibilité d’étudier la variabilité de manière • systématique. • Variabilité : 18 sources variables (APJ,Nolan 2003) 9 ans de données EGRET 1 an de données FERMI N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009 SF2A/PCHE, Besançon 2009 SF2A/PCHE, Besançon 2009

  5. FERMI: présentation Large Area Telescope (LAT), 20 MeV - >300 GeV Gamma-Ray Burst Monitor (GBM), 8 keV - 40 MeV Fermi scanne en 2 orbites l’intégralité du ciel: =>Etude systématique de la Variabilité possible ! • Interaction avec 1 : • paire e+/e- dans le traker • Direction du  incident • Energie déposée dans le • calorimètre. 2 orbites (3 h) 1 orbite (1.5 h) http://fermi.gsfc.nasa.gov/ssc/data/access/lat/msl_lc/ N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009 SF2A/PCHE, Besançon 2009 SF2A/PCHE, Besançon 2009

  6. Le ciel de 3 mois: N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  7. Catalogue BSL: • Catalogue BSL (Bright Source List): • Basé sur 3 mois de données (444 sources ponctuelles) • Les sources les plus brillantes du ciel ( > 10): 205 sources • publication : http://heasarc.gsfc.nasa.gov/W3Browse/fermi/fermilbsl.html N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  8. Associations BSL Classe Nombre Radio/X-ray pulsars 15 LAT pulsars 14 Globular clusters 1 HMXB 2 Nearby galaxies 1 Flat Spectrum Radio Quasars 62 BL Lac Objects 46 Blazars of uncertain type 11 Radio galaxies 2 Special cases (under study) 13 Unassociated 38 (18%) 29 (15%) pulsars 119 (58%) blazars Attention: les associations se sont pas des identifications ~50% basses latitudes (|b|<10°), ~50% hautes latitudes (|b|>10°) Pas d’associations avec LMXBs, starburst galaxies, amas de galaxies, Seyfert galaxies N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  9. Variabilité BSL • Variabilité (1/2): • Indice de variabilité V, défini comme un simple 2: • Source variable si V>24.7 (99% de confiance) • 66 sources variables, principalement à hautes latitudes N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  10. Variabilité BSL • Variabilité BSL (2/2): • 3 mois de données • Echelle temporelle de 1 semaine. • Vela & Geminga stables avec une précision relative de 2%, • erreur systématique estimée à 3% du flux moyen. Courbe de lumière de Geminga N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  11. Variabilité BSL • Nouvelle étude de la variabilité: • Base de données: 9 mois & échelle de temps: 1 mois • V doit être supérieur à 20.09 pour 99 % de confiance V= 24.7 27 nouvelles sources variables, principalement à |b| > 10° V= 20.09 N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  12. Variabilité BSL Definition d’un autre critère de variabilité: Test de Kolmogorov-Smirnov: pulsar blazar N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  13. Variabilité BSL Caractérisation du KS sur les mêmes données que le BSL: Vlimit= 24.7 KSlimit= 2.5 N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  14. Variabilité BSL • Résultats de la nouvelles étude: • 2 > 20.09: • KS > 2.5 • 4 sources variables avec le KS et non avec le 2 N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  15. Variabilité BSL Discussion sur ces 4 sources: Variable ? N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  16. Variabilité BSL Résultats de la nouvelles étude: • Intérêt du KS par rapport au 2: • 2 semble être suffisant • KS apporte un plus pour qq sources,complémentarité des tests: • 2 < 20.09 et KS > 2.5 • les sources à faible flux typiquement( 5.10-8 photons.cm-2.s-1) • les sources « flarant » faiblement N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

  17. PERSPECTIVES • Etendre l’étude sur de plus grand catalogues (9 mois ou 1 an) • Chercher de nouveau indicateurs de variabilité • Etudier les différents types de variabilité: • échelle de temps des « flares » • amplitude des « flares » • Corrélation avec des données radio => Identification N.Vilchez, CESR SF2A/PCHE, Besançon 2009

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