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MAGIC e MAGIC II

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MAGIC e MAGIC II

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Presentation Transcript

  1. 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

  2. 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 g 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

  3. MAGIC e i suoi concorrenti Montosa Canyon, Arizona VERITAS (USA,UK1…)1: Oct ’03 4: 2006? 100 m2 (7) CANGAROO III (Japan & Australia)2: Dec. ’02, 3: Early ’04 57 m2 (4) Windhoek, Namibia HESS (Germany & France)2: Sum ’02 4: Early ’04 100 m2 (16) Woomera, Australia Già finanziato un 5^ grande telescopio per abbassare la soglia (->MAGIC) MAGIC (Germany, Italy & Spain)1: Autumn ‘03240 m2 (2) Roque delos Muchachos, Canary Islands

  4. MAGIC in configurazione finale (240m2) da settembre 2004 [NIMA 518 (2004) 188] • Tecnica di analisi • Prime analisi [NIMA 516 (2004) 511] ~300Hz shower rates Eth ~40GeV

  5. Present running conditions May: ?? June: ??

  6. Osservazione di Crab in settembre 04 Gamma ray event rate ~1Hz After hadron rejection ~0.5Hz For Crab ~20σ/ hr1/2

  7. Crab 50-75 GeV Crab T ~ 64 min Signal = 20 s.d. • Crab: sensibilità di circa 20 s/ora • E’ visibile segnale a partire da 50 GeV • Quasi background-free a 500 GeV

  8. 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*

  9. Crab (paper to ICRC) MAGIC Preliminary g (MAGIC) Misurato su 20 decadi Synchrotron I.C. X-Ray I.R.

  10. Mkn421

  11. 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

  12. Signal of ~ 0.5 Crab 17.6 sigma 6h data Mkn501 Flux in time ??

  13. -ray detection from the GC -7 10 E2 dN/dE H.E.S.S. Chandra GC survey NASA/UMass/D.Wang et al. -8 10 15 TeV WIMP 6 TeV WIMP CANGAROO (80%) -9 10 from W.Hofmann, Heidelberg 2004 0,1 1 10 Whipple (95%) Energy [TeV] • 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) astro-ph/0408145

  14. Recent results push the mass towards 20 TeV; observations are taking place now

  15. HESS 1813 (5.6 s) 1ES 1959 (5 s)

  16. Osservazioni per 2005/06 Schedula approvata in aprile; grandi protagonisti: • AGN flaring (anche con osservazioni multiwavelength coordinate con i satelliti X e l’ottico) • GRB (il trigger con SWIFT funziona, MAGIC ha già ricevuto due trigger in un mese… purtroppo con cattive condizioni metereologiche) • Dark Matter • Centro Galattico • Orizzonte cosmologico e determinazione dei parametri cosmologici • SNRs e l’origine dei raggi cosmici • Sorgenti standard e ricerca di nuove sorgenti • Pulsar • … Sui temi 1. e 2. i team di analisi sono sostanzialmente italiani, con PI italiani; partecipazioni italiane importanti su 3., 4. e 5.

  17. Estensione a MAGIC II

  18. 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 MAGIC II MAGIC I 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

  19. Time Schedule (as of Feb 05) • 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

  20. 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)

  21. 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)

  22. 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