Telescope aux electrons et rayons gamma cosmiques dans un lac – LACTEL

L'idée du projet est de réutiliser les modules optiques du télescope à neutrinos ANTARES, qui a terminé la prise de données, dans un Water-Cherenkov Detector Array (WCDA) du nouveau type, pour la détection des électrons des rayons cosmiques et des rayons gamma. Le spectre des électrons a été mesuré jusqu'à une énergie de 10 TeV par des détecteurs spatiaux et par le télescope HESS. À des énergies plus élevées, les mesures ont été entravées par le défi de la suppression du fond de rayonnement cosmique des protons et noyaux atomiques. Les WCDA utilisent l'atmosphère terrestre et un réseau de capteurs de lumière immergés dans l'eau (réservoirs, étang, lac) pour détecter les particules à haute énergie des gerbes atmosphériques (EAS) produites par les protons, les noyaux atomiques, les électrons et rayons gamma. Les WCDA n'ont jamais mesuré le spectre électronique, à cause du même problème que HESS : présence de fond induit par les protons et les noyaux atomiques. Il est possible de supprimer ce fond en ajoutant une deuxième couche de capteurs de lumière à plusieurs mètres de profondeur. Une telle couche sera capable de détecter les muons abondants dans l'EAS hadroniques, mais rarement présents dans l'EAS induit par les électrons. Cette technique de rejet de fond par muon tagging peut être efficace déjà à une énergie de 10 TeV si la couche de détection des muons est continue et large (échelle >100 m). Un si grand détecteur doit être assemblé à partir de cellules élémentaires (EC) plus petites. Nous prévoyons de construire et de tester tels ECs composées de deux bâches superposées, renfermant les modules optiques ANTARES. Les EC fonctionneront de manière autonome, alimentés par des panneaux solaires. Nous prévoyons de déployer un petit WCDA assemblé de tels EC dans le lac Léman, pour valider le design dans des conditions environnementales réalistes, caractériser le performance du WCDA composé de tels EC et préparer un déploiement plus large du WCDA dans un lac d'altitude.