CodalemaRT

Les activités de recherche du groupe sont essentiellement centrées autour de la radio-détection des rayons cosmiques d'ultra haute énergie.

 

Contexte scientifique :

Nos activités s'insèrent dans la cadre des études menées actuelles sur les rayons cosmiques aux énergies de l'ordre du Joule (~1019eV) et notamment sur leur nature et leur origine(s). Elles s'appuient actuellement sur d'immenses infrastructures de détecteur de particules pour compenser les très faibles flux tel que l'observatoire Pierre Auger en Argentine couvrant 3000 km2. L'aboutissement à une astronomie des énergies ultimes nécessitent de viser une surface de détection supérieure (au delà de 10 000 km2) et donc une une évolution importante des techniques de détection.

La radio détection des grandes gerbes de particules secondaires issues de l'intéraction du rayon cosmique dans l'atmosphère est une des techniques ré-explorée au début des années 2000 (par CODALEMA en France et LOPES en Allemagne) pourrait etre un des éléments clef du réseau du futur mentionné ci-dessus.

Objectifs scientifiques :RAuger

Un des objectifs principaux du groupe consiste à exploiter pleinement l'instrument CODALEMA afin de poursuivre la pose des différents jalons nécessaires à l'élaboration d'un système de radio détection des rayons cosmiques compatible avec les spécifications des réseaux au sol du futur. L'expérience CODALEMA est installée depuis 2002 et le déploiement de CODALEMA3 poussera sa période d'exploitation jusqu'à l'horizon 2020. La physique du signal radio électrique associé aux gerbes et les paramètres pertinents pour le dimentionnement d'un futur réseau sont les deux aspects privilégiés dans cette activité.

Le groupe vise également à être un élément moteur dans construction puis l'exploitation du démonstrateur AERA à l'observatoire Pierre Auger avant la construction d'un grand réseau de détection. Les efforts de mise en oeuvre de la radio ont été initiés en 2006 (RAuger), se sont structurés en 2008 (AERA) pour une exploitation envisagée sur plusieurs années. Dans ce cadre, l'observation hybride (particules au sol, fluorescence, muons, radio) des rayons cosmiques d'ultra haute énergie est une des capacités de l'observatoire particulièrement attrayante.

Depuis 2014, les acticivités de développement autour de la radio-détection des gerbes atmosphériques se font dans le cadre du projet EXTASIS. Plusieurs pistes pour augmenter plus encore les capacités de la technique sont explorées, notamment la mise au point d'une trigger composite pour améliorer l'efficacité de détection des transitoires associés aux gerbes et la mise en évidence d'un signal à basse fréquence signant la disparition très rapide des particules de la gerbe dans le sol. 

Enfin, fort de l'expérience acquise à partir aux différentes phases de tests et de R&D réalisées au cours de ces dernières années à la station de radio astronomie de Nançay, nous cherchons également à exploiter les potentialités de la radio détection impulsionnelle à d'autres messagers et d'autres domaines d'observation grace notamment à la maitrise de la technique de la radio détection et des systèmes d'acquision autonome associés.