Langzeitbeobachtung von Blazaren mit einem dedizerten Cherenkov-Teleskop Michael Backes 1 Thomas Bretz 2 Wolfgang Rhode 1 Karl Mannheim 2 1 Universität

Langzeitbeobachtung von Blazaren mit Langzeitbeobachtung von Blazaren mit einem dedizerten einem dedizerten

Cherenkov-TeleskopCherenkov-Teleskop

Michael BackesMichael Backes11

Thomas BretzThomas Bretz22

Wolfgang RhodeWolfgang Rhode11

Karl MannheimKarl Mannheim22

11Universität Dortmund Universität Dortmund 22Universität WürzburgUniversität Würzburg

Schule für Astroteilchenphysik 2007 der Universität Erlangen-Nürnberg in Obertrubach-Bärnfels

3d

9. Oktober 20079. Oktober 2007SAT 07, ObertrubachSAT 07, Obertrubach

Langzeitbeobachtung von Blazaren mit Langzeitbeobachtung von Blazaren mit einem dedizierten Cherenkov-Teleskopeinem dedizierten Cherenkov-Teleskop

Michael BackesMichael BackesUniversität DortmundUniversität Dortmund

ÜberblickÜberblick

Technik der Luft-Cherenkov-Teleskope Technik der Luft-Cherenkov-Teleskope ((IImaging maging AAirir CCherenkov herenkov TTelescope)elescope)

Was ist eine AGN / ein Blazar?Was ist eine AGN / ein Blazar? Motivation von Blazar-Motivation von Blazar-

LangzeitbeobachtungenLangzeitbeobachtungen State of the art IACTsState of the art IACTs HEGRA CT3HEGRA CT3 DWARFDWARF ZusammenfassungZusammenfassung Zukunftsvision: Globales IACT-NetzwerkZukunftsvision: Globales IACT-Netzwerk




Luft-Cherenkov-Technik 1Luft-Cherenkov-Technik 1




Luft-Cherenkov-Technik 2Luft-Cherenkov-Technik 2

Primärteilchen (Gev-Primärteilchen (Gev-TeV)TeV)

Relatvistischer Relatvistischer Teilchenschauer Teilchenschauer (10km NN)(10km NN)

Cherenkov-LichtCherenkov-Licht Schauerellipse in Schauerellipse in

KameraKamera




AGN / BlazarAGN / Blazar

AGN:AGN: Supermassives schwarzes Supermassives schwarzes

Loch (MLoch (MBHBH~10~1099MMʘʘ) im ) im GalaxienzentrumGalaxienzentrum

Teilchenbeschleunigung in Teilchenbeschleunigung in JetsJets

dabei dabei -Produktion durch-Produktion durch a) a) p p + + p/p/…… HEHE

oderoder b) b) ee±± synchsynch + + ee±± HEHE

Blazar: Jet zeigt auf unsBlazar: Jet zeigt auf uns




Motivation von Blazar-Motivation von Blazar-LangzeitbeobachtungenLangzeitbeobachtungen

Besseres Verständnis der Zusammensetzung und Besseres Verständnis der Zusammensetzung und Erzeugung der JetsErzeugung der Jets

Entdeckung binärer schwarzer Löcher möglichEntdeckung binärer schwarzer Löcher möglich






Entdeckung binärer schwarzer Löcher möglichEntdeckung binärer schwarzer Löcher möglich Bei Flares ToO-Beobachtungen mit Bei Flares ToO-Beobachtungen mit MAGIC,MAGIC,

H.E.S.S.H.E.S.S. und und VERITASVERITAS Koinzidente Koinzidente - und - und -Messungen mit -Messungen mit IceCubeIceCube






Entdeckung binärer schwarzer Löcher möglichEntdeckung binärer schwarzer Löcher möglich Bei Flares ToO-Beobachtungen mit Bei Flares ToO-Beobachtungen mit MAGIC,MAGIC,

H.E.S.S.H.E.S.S. und und VERITASVERITAS Koinzidente Koinzidente - und - und -Messungen mit -Messungen mit IceCubeIceCube Ausgedehnte Multiwavelength-BeobachtungenAusgedehnte Multiwavelength-Beobachtungen

(Radio, optisch, Röntgen und soft- (Radio, optisch, Röntgen und soft- Bessere SED-Modellierung (leptonisch oder Bessere SED-Modellierung (leptonisch oder

hadronisch?) hadronisch?) Bei Nachweis binärer schwarzer Löcher: Bei Nachweis binärer schwarzer Löcher:

Nachweisgrundlage von Gravitationswellen für Nachweisgrundlage von Gravitationswellen für LISALISA




State of the art IACTsState of the art IACTs- mit deutscher Beteiligung -- mit deutscher Beteiligung -

H.E.S.SH.E.S.S..

MAGICMAGIC




Hohe Sensitivität bei Schwellenenergien um 100 GeV

viele Beobachtungsaufgaben:

State of the art IACTsState of the art IACTsMAGICMAGIC und und H.E.S.S.H.E.S.S.

Pulsar-Wind-Nebel

Supernova Reste

Mikroquasare

Galaxienhaufen

Radiogalaxien

Pulsare

Gamma-Ray-Bursts

Blazare

Galaktische Surveys

Kaum Beobachtungszeit für Langzeitbeobachtungen von hellen Blazaren (AGNs)

pulsar

-quasar-quasar

shelltypeSNR

galacticcenter

pulsar windnebula

GRBs

AGN




Hohe Sensitivität bei Schwellenenergien um 100 GeV

viele Beobachtungsaufgaben:

State of the art IACTsState of the art IACTsMAGICMAGIC und und H.E.S.S.H.E.S.S.

Pulsar-Wind-Nebel

Supernova Reste

Mikroquasare

Galaxienhaufen

Radiogalaxien

Pulsare

Gamma-Ray-Bursts

Blazare

Galaktische Surveys

Kaum Beobachtungszeit für Langzeitbeobachtungen von hellen Blazaren (AGNs)

pulsar

-quasar-quasar

shelltypeSNR

galacticcenter

pulsar windnebula

GRBs

AGN

DDedicated multiedicated multiWWavelength avelength AAgn gn RResearch esearch FFacility (acility (DWARFDWARF))




MAGIC GeländeMAGIC GeländeLa Palma (Spanien)La Palma (Spanien)

MAGIC IMAGIC IMAGIC IIMAGIC II




MAGIC GeländeMAGIC GeländeLa Palma (Spanien)La Palma (Spanien)

HEGRA HEGRA CT3CT3

MAGIC IMAGIC IMAGIC IIMAGIC II




HEGRA CT3HEGRA CT3

8,5 m² Spiegel8,5 m² Spiegel 271 Pixel-Kamera271 Pixel-Kamera 4,92 m Fokallänge4,92 m Fokallänge 4,3° field of view4,3° field of view Energieschwelle Energieschwelle

~ 700 GeV~ 700 GeV




HEGRA CT3 HEGRA CT3 DWARF DWARF

30 Spiegel à 0,28 m² = 8,5 m²

43 Spiegel à 0,30 m² ~ 13 m²




HEGRA CT3 HEGRA CT3 DWARF DWARF

30 Spiegel à 0,28 m² = 8,5 m²

271 Pixel à 0,25° 4,3° FOV

43 Spiegel à 0,30 m² ~ 13 m²

313 Pixel à 0,26° 5° FOV




DWARFDWARF 13 m² Spiegel13 m² Spiegel Runde 313 Pixel-KameraRunde 313 Pixel-Kamera 4,57 m Fokallänge4,57 m Fokallänge 5° field of view5° field of view Höhere QE der PMTs als Höhere QE der PMTs als

bei CT3bei CT3 Höhere Reflektivität der Höhere Reflektivität der

Spiegel und Winston Spiegel und Winston ConesCones

Schnelle AusleseSchnelle Auslese Energieschwelle ~ Energieschwelle ~

300GeV 300GeV




DWARF PerformanceDWARF Performance

MAGICMAGIC

WhippleWhipple

HEGRAHEGRA

DWARFDWARF




ZusammenfassungZusammenfassung Viel spannende Physik:

leptonische oder hadronische Jets? Koinzidente - und -Messungen Binäre schwarze Löcher Gravitationswellen …

MAGIC & H.E.S.S.: Populationsstudien schwacher Quellen

Dediziertes Teleskop für Langzeitstudien starker Quellen

HEGRA CT3 gute Grundlage aber stark aufwertbar

DWARFDWARF1,5-fache Spiegelfläche, deutlich verbesserte Kamera, halb so hohe Energieschwelle verglichen mit CT3




Zukunftsvision:Zukunftsvision:Netzwerk global verteilter IACTsNetzwerk global verteilter IACTs

MAGICMAGIC

H.E.S.SH.E.S.S.. CANGAROOCANGAROO

DWARFDWARF

DDedicated edicated multimultiWWavelength avelength AAgn gn

RResearch esearch FFacility acility ((DWARFDWARF))

VERITASVERITAS




Zukunftsvision:Zukunftsvision:Netzwerk global verteilter IACTsNetzwerk global verteilter IACTs

VERITASVERITAS

MAGICMAGIC

H.E.S.SH.E.S.S.. CANGAROOCANGAROO

DWARFDWARF

DDedicated edicated WWorldwideorldwide AAgn gn RResearch esearch FFacility acility

((DWARFDWARF))

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Langzeitbeobachtung von Blazaren mit einem dedizerten Cherenkov-Teleskop Michael Backes 1 Thomas Bretz 2 Wolfgang Rhode 1 Karl Mannheim 2 1 Universität