La mission du spectromètre SPI est de fournir des spectres à très haute résolution des sources visées dans la gamme d'énergie 20 keV-10 MeV. Cette très bonne résolution en énergie devrait permettre des progrès sans précédent dans le domaine de l'astrophysique nucléaire.
La première source astrophysique observée grâce à SPI a été le couple d'étoiles Cygnus X-1, contenant probablement un trou noir.
Première image obtenue dans la nuit du 15 au 16 novembre sur la source Cygnus X-1dans la bande 25-29 keV. Cygnus X-1 est clairement visible au centre du champ. Une autre source apparaît, il s'agit de Cygnus X-3 une autre système binaire.
Une éruption solaire détectée par le spectrographe SPI
Le 9 novembre 2002, pendant environ 10 heures, un flux important de particules en provenance du soleil a été détecté par le satellite INTEGRAL. Les éruptions solaires, qui sont la preuve de l'activité de notre étoile, se caractérisent par l'émission soudaine d'une grande quantité de particules et de rayonnement X et gamma. Le flux de particules, ou "vent solaire", se déplace ensuite dans l'espace interplanétaire. Notre planète, la Terre, est fort heureusement protégée de ce flux de particules par la présence de son champ magnétique qui joue un rôle de bouclier. La détection de cette éruption par le spectrographe SPI, bien que ne faisant pas partie des objectifs de ce télescope, a néanmoins permis de vérifier son bon fonctionnement.
Durant cette éruption solaire, le spectromètre SPI a enregistré un surplus de particules (courbe en rouge) par rapport au flux enregistré en période calme (courbe en noir). On constate dans le spectre l'apparition de raies importantes notamment aux énergies de 4438 keV et de 6130 keV. Ces raies d'émission correspondent à l'excitation par les particules solaires de noyaux de carbone et d'oxygène contenu dans la matière du satellite.
Cette courbe représente l'évolution de la température du boîtier électronique digitale DFEE depuis sa mise sous tension le 17 octobre. La régulation thermique du boîtier fonctionne correctement. Sa température se stabilise vers 10°C.
La mise sous tension du spectrographe SPI
Les deux courbes ci-dessous illustrent la délicate phase de mise en température des détecteurs.
Cette courbe représente l'évolution de la température de la gamma-caméra en germanium. On distingue la phase de dégazage avec l'allumage des chaufferettes le 28 octobre pour monter la température du plateau de détection à 80°C pendant 24h. Cette phase s'est achevée le 01 novembre avec l'allumage des machines cryogéniques. La mise sous tension de la caméra a été effectuée le 04 novembre à une température de 110K. La descente en température s'est poursuivit pour atteindre la valeur nominale de 90K.
Les étalonnages
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Afin de mesurer les performances réelles du spectromètre, une campagne d'étalonnage a été organisée sur le centre CEA-DAM de Bruyères le Châtel. Le spectromètre SPI opère dans un large domaine spectral qui s'étend de 20 keV à 8 MeV. A basse énergie, l'étalonnage a été effectué à l'aide de sources radio-actives de laboratoire. Au-delà de 2 MeV, les photons ont été produits par excitation nucléaire d'une cible à l'aide de protons de faible énergie. La production et l'accélération des protons ont été assurées par un accélérateur type Van de Graaf.Le spectromètre est arrivé le 28 mars 2001 sur le centre du CEA-DAM de Bruyères-le-Châtel et les étalonnages se sont déroulés du10 avril au 05 mai 2001. |
Le spectrographe SPI
Le plan de détection du spectromètre SPI est composé de 19 cristaux en germanium refroidis à la température de 90 degrés Kelvin (soit -180 degrés Celsius).
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Une vue éclatée du spectromètre SPI | ||||||||||||||||||
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