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38 Chapitre 1. Contexte scientifique et expériences
tel-00814988, version 1 - 18 Apr 2013
traversée X s’appelle le profil longitudinal, sujet que nous avons abordé précédemment
à propos de la détermination de la nature du primaire page 18. Plusieurs instruments de
monitoring sont associés au FD. On dispose du Central Laser Facility (CLF), installé au
centre du SD, qui permet d’assurer la bonne synchronisation des horloges du SD et du
FD. Une station météo et un LIDAR sont utilisés. Le LIDAR émet une impulsion laser (à
355 nm) à la verticale et la détection de la lumière rétro-diffusée permet de connaître la
distribution des particules en suspension dans l’air au dessus du SD. On peut ainsi estimer
l’atténuation atmosphérique, indispensable pour affiner les mesures faites par les
télescopes de fluorescence. On procède également à des lancements de ballons sondes
(au BLS, Balloon Launch Station) pour connaître régulièrement les conditions atmosphériques
à différentes altitudes (humidité, pression, température. . .). Ces données sont très
importantes pour établir des profils d’atmosphères mesurés, sans reposer sur des modèles
et permettent d’améliorer la reconstruction des événements détectés ainsi que la
qualité des simulations de développement de gerbes.
Chaque télescope de fluorescence possède aussi une datation GPS aussi précise que
celle du SD. Lorsqu’un seul site de fluorescence détecte le passage d’une gerbe, il n’est
pas possible, avec ses seules données, de reconstruire la géométrie de la gerbe car on n’a
alors accès qu’à la projection de la gerbe sur le plan focal : il existe une dégénéresence car
plusieurs combinaisons de position de l’axe et distance au télescope donnent la même
projection. La dégénéréscence est levée si la gerbe est également détectée par une ou des
cuves du SD (on a dans ce cas un événement hybride) et/ou par un télescope d’un autre
site de fluorescence (on parle ici d’un événement stéréo).
Lors d’une nuit de fonctionnement normal, un télescope de fluorescence a un taux
de trigger T2 de l’ordre du Hz (après sélection des configurations spatio-temporelles
intéressantes parmi les 440 pixels). Le T3 du FD, trigger de plus haut niveau, combine
des T2 de différents télescopes du même site en cherchant des coïncidences temporelles.
Les T3 du FD sont envoyés au CDAS (tout comme les T2 du SD). Sur réception d’un
T3 du FD, le CDAS demande l’éventuelle contrepartie du SD aux cuves qui sont en
coïncidence temporelle avec le T3 FD.
Enfin, la résolution en énergie du FD est de 22%. Cette résolution inclut l’incertitude
du rendement de fluorescence dans l’air qui est de 15% et de ce fait, fait l’objet de
diverses expériences auprès d’accélérateurs pour en améliorer notre connaissance.
Notons que le site de FD situé au nord-ouest du SD (Coihueco) a été amélioré en
lui ajoutant l’extension HEAT mesurant la lumière de fluorescence à haute élévation,
entre 30 ◦ et 60 ◦ . Cela permet d’observer des gerbes de plus basse énergie et d’avoir une
meilleure reconstruction pour les gerbes vues à la fois par HEAT et par les télescopes
standard d’Auger. Un exemple est montré dans la Fig. 1.32.
Détecteur hybride
Auger est un détecteur hybride, cela ne signifie pas uniquement que certains événements
sont vus par via deux observables différentes. L’incertitude sur l’estimation de
l’énergie du primaire à partir des données du SD seul est assez importante (au moins
30%) à cause des hypothèses qui sont faites sur les sections efficaces à ultra-haute énergie.
Une même gerbe (même énergie, même primaire, même direction d’arrivée) peut
se traduire par des différences importantes dans le nombre de particules pouvant atteindre
le sol, ce qui fait qu’un détecteur de surface comme le SD ne verra pas le même
signal. Un détecteur de fluorescence sera bien moins sensible à ces fluctuations gerbe-àgerbe
de part la mesure calorimétrique qu’il en fait. Le temps utile de fonctionnement
du SD est proche de 100% alors que celui du FD est autour de 13%. C’est pour cette