Survey Science Center
Le projet SSC
Présentation générale
Chaque astronome utilisant le télescope XMM est principalement intéressé par un astre particulier, qui a fait l'objet de sa proposition d'observation. Mais grâce à sa sensibilité, XMM / EPIC détectera des dizaines de sources de rayonnement X secondaires (en plus de la cible de l'observation) dans son champ de vue. A raison de quelques observations par jour, ceci conduira à plusieurs dizaines de milliers de sources, dès la première année d'XMM. La plupart de ces sources secondaires seront des sources non encore répertoriées, pour beaucoup des noyaux actifs de galaxies. XMM a donc le potentiel de générer une très importante base de données de sources, qui formera un échantillon représentatif du ciel dès lors qu'on retire les sources liées à la cible de chaque observation. Ce sont des analyses systématiques de cette base de données qui permettront de tirer parti au mieux des résultats.
Dans le souci de faciliter l'utilisation de cette grande quantité de données, l'Agence Spatiale Européenne (ESA) a décidé de confier à un Survey Science Center (SSC) le rôle d'analyser systématiquement toutes les données d'XMM. Le consortium dirigé par M. Watson de l'Université de Leicester (GB) auquel le SAp participe a été sélectionné officiellement pour ce rôle au Science Program Committee du 21 février 1996. La fonctionnalité du SSC a existé dans les projets précédents tels que EINSTEIN ou ROSAT, mais s'est développée a posteriori et a été distribuée sur de nombreux participants. XMM est le premier projet X pour lequel une telle tâche est programmée longtemps avant le lancement, et confiée à un consortium unique assurant l'homogénéité des résultats.
Plus précisément, les fonctions du SSC sont les suivantes:
- traiter systématiquement toutes les données des trois instruments d'XMM (EPIC, RGS, OM) de manière homogène sur toute la durée de la mission. Ceci permettra en outre de vérifier le bon fonctionnement des logiciels d'analyse, et de mettre en évidence d'éventuelles modifications des performances des instruments.
- rechercher et caractériser toutes les sources du champ et si possible les identifier dans des bases de données existantes.
- effectuer des observations de suivi optique (avec des télescopes au sol) pour chercher à identifier les sources pour lesquelles aucune contrepartie n'a été trouvée.
- mettre toutes ces informations à la disposition de la communauté par l'intermédiaire de la base de données XMM gérée par l'ESA.
Le produit fini se présentera sous la forme d'un catalogue des sources détectées avec leurs caractéristiques (spectrale, temporelle, spatiale, recherche d'identification).
Organisation du travail
Le logiciel d'analyse des données est le même que celui qui sera fourni à tous les utilisateurs. Il est développé sous la responsabilité du Science Observation Centre (SOC) d'XMM a l'ESA. Le principe de l'analyse est inspiré de ce qui a été fait pour le satellite ASCA, qui utilisait également des détecteurs CCD. Les routines scientifiques sont écrites directement par le SOC et le SSC, à partir d'informations fournies par les groupes responsables des instruments.
En pratique, le SSC est un consortium de laboratoires européens:
- L'Université de Leicester (maître d'oeuvre) se charge de procéder à l'analyse systématique des données, de l'archivage des données XMM, des communications avec le SOC et de l'organisation générale du projet.
- Le Mullard Space Science Laboratory (MSSL) se charge de fournir les logiciels pour l'analyse des données du Moniteur Optique, et de la coordination du suivi optique.
- L'Astrophysikalisches Institut Potsdam ( AIP) se charge de fournir les logiciels de recherche des sources de rayonnement X dans les cartes.
- Le Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) se charge de fournir les logiciels pour l'analyse des données du détecteur EPIC/PN, et le logiciel de vérification (visuelle) des résultats.
- L'Observatoire Astronomique de Strasbourg (OAS) assure la recherche d'identification des sources dans les catalogues existants, grâce au Centre de Données astronomiques de Strasbourg (CDS) qui incorpore au fur et à mesure de leur disponibilité les nouvelles bases de données.
- L'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP) se charge de fournir les logiciels d'analyse temporelle des sources. Depuis 2013 et l’arrêt du financement anglais pour le SSC, l’IRAP a repris la coordination du SSC.
Le suivi optique tirera parti de toutes les ressources accessibles aux membres du consortium (en Grande-Bretagne, en France et en Allemagne).
Pour notre part, nous avons au SAp une expérience certaine de l'analyse des données (avec SIGMA, ISOCAM). Le CEA/Irfu réalise le projet MEGACAM au CFHT (Hawaii), qui répond aux besoins de l'identification optique au sol. Surtout, le groupe X participe également à XMM/EPIC, et a donc une bonne connaissance de la nature des données qui seront reçues par XMM.
Nous fournissons l'ensemble de logiciels permettant d'analyser les données du détecteur EPIC/MOS (celui dans lequel le groupe X est impliqué), depuis les données de base (reçues du satellite) jusqu'à une liste de photons utilisable pour construire des cartes, des spectres et des séries temporelles.
Nous assurons aussi les tests de tous les logiciels produits par Leicester, l' AIP, le MPE, l'OAS, ainsi que des logiciels permettant d'analyser les données du RGS (fournis pour la plupart par le SOC). Ces logiciels sont enchaînés automatiquement pour l'analyse systématique, et nous testons aussi cet aspect. Les tests sont effectués d'une part sur des résultats d'étalonnage, et d'autre part sur des données simulées avec le Simulateur Scientifique d'XMM(Scisim).
Auteur: Jean Ballet
Mise en page: David Landriu