MAGIC e MAGIC II

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 (gt30 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
area m2 Note
CANGAROO 4x 57 In upgrade
HESS 4x (-gt41) 107 Piu sensibile di MAGIC, ma soglia gt 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 (-gt2) 240
VERITAS 1x (-gt4-gt7) 110 Ritardi costruttivi
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 20s/ hr1/2
7
Crab
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)
• 1ES1959650 (draft circulating)
• Crab (wobble, ON/OFF, lightcurve, spectrum,
  comparison with other experiments)
• Mkn421 (lightcurve, spectrum, multiwavelength)
• Mkn501
• 1ES 1218304
• HESS 1813
• SgrA

9
Crab (paper to ICRC)
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 gt
  different energy ranges

12
Mkn501

• Signal of 0.5 Crab
• 17.6 sigma
• 6h data

Flux in time ??
13
?-ray detection from the GC

• detection of ?-rays from GC by Cangaroo, HESS
• ?source lt 3 ( lt 7 pc at GC) -gt No information
  about the shape
• hard E-2.210.09 spectrum fit to
  ?-annihilation continuum spectrum leads to M?
  gt 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
  lottico)
• 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 lorigine 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 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

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 dellastrofisica 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
  lItalia possa essere competitiva oltre un
  orizzonte di 3 anni, e necessario complementarlo
  quanto prima con un clone, MAGIC II
• Lasta per le opere civili di MAGIC II è partita