Hochenergie- Astroteilchenphysik Jahrestreffen der deutschen Elementarteilchenphysiker Bad Honnef,...
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Hochenergie-Astroteilchenphysik
Jahrestreffen der deutschen Elementarteilchenphysiker
Bad Honnef, 23.11.2002
Thomas Lohse
Humboldt-Universität zu Berlin
Kosmische Strahlung
Gamma-Astronomie
Neutrino-Astronomie
• KASCADE Grande
• Pierre Auger Observatory
p ... Fe
KASCADE GrandeKomposition der kosmischen Strahlung am Knie
• Ausgebaut auf 0,6 km2 (15-fache Sensitivität)
• Erste Schauer in Testläufen
• Datennahme: Anfang 2003
GRANDE: 37 Stationen von EAS-TOP (je 10m2 Sz.) PICCOLO: (8 Stationen, je 10m2 Sz. von KARMEN)
LOPES Testantenne
Luftschauer-Radiosignale
2003: 10 Antennen, MPIfR Bonn
2004: 100 Antennen bei KASCADE
KASCADE
AUGER Kosmische Strahlung jenseits des Knöchels
Oberflächendetektoren:
• 35 von 1600 im Routinebetrieb
• mehr als 100 produziert
• kontinuierliche Installation
• mehrere hundert hochenergetische Schauer im Array gemessen
Fluoreszenzteleskope
2 von 24 im Einsatz
2 der 4 Teleskop-gebäude errichtet
Schmidt-Linse
Spiegel
PMT-Matrix
Ab März 2003: 2 Stationen
23 Teleskop-Stereoskopie
2 Teleskopgebäude2 Fluoreszenz-Teleskope35 Oberflächendetektoren
> 80 Luftschauer-Hybridereignisse
Hier: 20 Tanks + Los Leones Teleskop
> 80 Luftschauer-Hybridereignisse
Hier: 20 Tanks + Los Leones Teleskop
TeV - γ• HEGRA
• MAGIC
• H.E.S.S.
• CANGAROO
HEGRA• 5 Cherenkov-Teleskope
• Durchbruch der stereoskopischen Beobachtungstechnik
• Reiche Physik-Ausbeute
Betriebsende: Sept. 2002
RessourcenRessourcen
MAGIC(La Palma)MAGIC
(La Palma)H.E.S.S.
(Namibia)H.E.S.S.
(Namibia)
Blasar 1ES1959+65Starke Variabilität
(HEGRA, Mai 2002)
Novum: Erste TeV-Quelleunbeobachtet bei anderenWellenlängen (HEGRA)(0.5º nördlich von Cyg X-3)
Cas-A, SNR 1006, RXJ 1713.7-3946Schalentyp-Supernova-Reste mit
TeV-Signalen als Signatur fürHadronbeschleunigung (π0→γγ)
• Mehr TeV-Quellen erforderlich• Gute spektrale und räumliche Auflösung• Multi-Wellenlängen-Messungen
MAGIC (La Palma)
• Mechanische Struktur komplett (Kohlefaser-Leichtbauweise)
• Teleskopantrieb funktionsfähig
• Spiegelmontage fortgeschritten
• Kamera/Elektronik bereit
• Betriebsbeginn Anfang 2003
Februar 2002
H.E.S.S.(Khomas-Hochland, Namibia)
April 2002: Mechanische Struktur komplett
Phase 1: Vier Teleskope
Juni 2002: CT3 betriebsbereit
Nov. 2001: Glimpflicher Zwischenfall
Juni 2002: Installation der Kamera 1
3.9.2002: Feierliche Einweihung
The Namibian4.9.2002
H.E.S.S.: Status und Perspektiven
• Kontinuierlicher Schichtbetrieb seit Juli 2002
• Technische Anfangsprobleme gelöst
• Technische Datenanalyse (Kalibration), teilweise mit Standardquellen (Crab-Plerion)
• Alle Spiegel produziert
• Alle Teleskope fahrbereit
• Spiegel auf dem zweiten Teleskop installiert
• Zweite Kamera: Frühjahr 2003
• Vier-Teleskopbetrieb ab 2004
CANGAROO III (Australien)
• Große Physikausbeute von Tel. 1
• Zweites Teleskop im Aufbau
• 4-Teleskop-Betrieb ab 2004
• Komplement zu H.E.S.S.Teleskop 2 im Aufbau
Vier 10m-Teleskope ab 2004
νe νμ ντ
• AMANDA, (BAIKAL)
• Neuigkeiten von ICECUBE et al.
SPASE2 air shower arrayAMANDA II
• Routinebetrieb seit 2000
• Winkelkalibration durch Kopplung mit SPASE2
• Datenanalysen:atmosphärische ν
diffuse kosmische ν
ν von Punktquellen
WIMPs
Monopole
2002/03 Upgrade:
FADC-Auslese aller 677 Kanäle (40 Kanäle getestet)
1 pp core AGN (Nellen)2 p core AGN Stecker & Salomon)3 p „maximum model“ (Mannheim et al.)4 p blazar jets (Mannh)5 p AGN (Rachen & Biermann)6 pp AGN (Mannheim)7 GRB (Waxman & Bahcall)8 TD (Sigl)9 GZK
9
J.G. Learned, K. Mannheim, Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 50 (2000) 679
Diffuser extraterrestrischer NeutrinoflussMyonen von unten: TeV – PeVGrenze aus AMANDA 2000 Daten
(teilweise analysiert) Myonen von oben: PeV - EeV
erwartete AMANDA II Sensitivität
erwartete AMANDA II Sensitivität
BAIKAL 98/99 DatenBAIKAL 98/99 Daten
Suche nach Punktquellen(Daten aus 2000)
:bkgd ~ 1:1
zunehmende Energie
• Bisher keine Cluster• Grenzen für bekannte γ-Quellen
Upgrade mit 22 PMTs 4-fache Sensitivität
BAIKAL 200+
• 1999 Sensitivität = O(AMANDA 2000)
• 1 Teststring geplant für März 2003
• 3 komplette Strings im März 2004
Wichtig als X-Check für AMANDA II bis...
ANTARES: Tests 2002 Betrieb 2004/5
NESTOR: Tests 2002 Betrieb 2004/5?
Status IceCube
NRC Review (BarishCommittee) sehr positiv
House Appropriation Committee unterstützt24.7M$ für FY 2003 (F&E, Bohranlage)
Erste String-Installationgeplant für 2004/05
1400 m
2400 m
AMANDA
South Pole
IceTop
Es geht voran...
pν
γ