Xin Wu

POLAR-2

UN DÉTÉcteur compact pour la mesure de polarisation des sursauts gammas

Buts scientifiques de la mission

Le projet POLAR-2 vise à répondre aux questions en suspens les plus importantes concernant la nature des sursauts gamma (GRBs). Ces événements sont considérés comme les explosions les plus violentes de l’Univers depuis le Big Bang. Plus de 50 ans après leur découverte, ils restent l’un des sujets les plus étudiés en astrophysique et l’origine de l’émission de rayons gamma par des GRBs reste l’une des plus importantes questions en suspens dans le domaine. Ceci en dépit d'intenses recherches effectuées par des instruments spécialisés au cours des dernières décennies. Comme les recherches effectuées à l'aide des méthodes classiques ne semblent pas répondre aux questions en suspens sur les GRBs, une nouvelle approche d'investigation est nécessaire. Les mesures de polarisation constituent peut-être l'approche la plus prometteuse de ce type, comme l'indiquent le grand nombre de publications théoriques consacrées au sujet, soulignant leur potentiel de découverte important. Le premier set significatif de mesures de polarisation fiables et détaillées a récemment été produit par POLAR, un instrument entièrement dédié à la polarimétrie des GRB, qui a pris des données comme seule collaboration internationale sur le laboratoire spatial chinois Tiangong-2.

Le projet POLAR-2 vise à lancer la prochaine génération de polarimètres GRB. Cet instrument devrait permettre de détecter environ 250 GRBs par an et de produire 30 mesures de polarisation par an dans la plage d’énergie allant de 30 à 800 keV avec une précision supérieure ou égale à celle publiée par POLAR. POLAR-2 serait en outre le détecteur le plus sensible dans sa plage d’énergie, ce qui lui permettrait d’observer même les événements transitoires de rayons gamma les plus faibles, tels que ceux connectés aux ondes gravitationnelles, et de déclencher d’autres détecteurs, augmentant ainsi le potentiel scientifique de tels instruments.  En plus du polarimètre à rayons gamma le plus sensible jamais lancé, l'instrument contiendra un ensemble de spectromètres dédiés lui permettant d'effectuer des mesures spectrales et de localisation détaillées pour les GRBs. L’instrument POLAR-2 vise donc non seulement à faire des mesures de polarisation à haute énergie un observable standard pour l’astrophysique du GRB, mais jouera également un rôle important dans le futur domaine de l’astrophysique multi-messagers.

En été 2019, l'instrument a été sélectionné pour le lancement sur la station spatiale chinoise au début de 2024, après quoi il est prévu d'effectuer une prise de données pendant au moins deux ans.

POLAR-2 a le statut d'expérience reconnue par le CERN (CERN Recognized Experiment - RE40) depuis Mars 2020.

La collaboration POLAR-2

University of Geneva (Department for Particle and Astroparticle Physics & Observatory):

Xin Wu:     PI of the POLAR-2 project
Merlin Kole:     Project Manager
Nicolas Produit:     Head of POLAR-2 online software system
Jérôme Stauffer:     Head of Front-End development
Nicolas De Angelis:     Detector module development and calibration
Franck Cadoux:     Head of POLAR-2 Mechanics
Johannes Hulsman:     Simulation development
Hancheng Li:     Post-doc at observatory for POLAR/POLAR-2

NCBJ, Poland:

Agnieszka Pollo:     Polish PI
Dominik Rybka:     Head of Back-End development and Low Votage Power Supply development
Slawomir Mianowski:     Component level irradiation tests
Adam Zadrozny:     Online software development

MPE, Germany:

Jochen Greiner:     German PI / Head of spectrometer development MPE
J. Michael Burgess:     POLAR-2 Project scientist

IHEP, China:

Shuang-Nan Zhang:     Chinese PI
Jianchao Sun:     Head of POLAR-2 acceptance test/spectrometer development IHEP
Bobing Wu:     Prof at IHEP working on POLAR/POLAR-2

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