INFN-SPAZIO/2 LNF 16/2/2005 C. Pittori, INFN Roma 2 AGILE

(Astrorivelatore Gamma a Immagini Leggero) La Missione AGILE (Astrorivelatore Gamma a Immagini Leggero) Missione ASI realizzata congiuntamente con la partecipazione di INFN, IASF-CNR e CIFS AGILE è un esperimento dedicato alla astrofisica gamma nel range di energia 30 MeV – 50 GeV con capacità di rivelazione indipendente anche nelle bande 10-40 keV e 250 keV-200 MeV AGILE attualmente in fase D: lancio previsto nella finestra temporale: dicembre 2005 – gennaio 2006 con Lanciatore Indiano PSLV Unica missione interamente dedicata alla astrofisica gamma (E>30 MeV) nel periodo 2006-2007 Enfasi su reazione rapida a eventi transienti Multiwavelength follow-up program Piccola missione con un Guest Observer Program

Energy versus time for X and Gamma ray detectors

Sensitivity of g-ray detectors All sensitivities are at 5s. cal Aldo Morselli 5/7/04 All sensitivities are at 5s. Cerenkov telescopes sensitivities (Veritas, MAGIC, Whipple, Hess, Celeste, Stacee, Hegra) are for 50 hours of observations. Large field of view detectors sensitivities (AGILE, GLAST, Milagro, ARGO, AMS) are for 1 year of observation.

(Payload ~ 130 kg , Total of ~ 300 kg) The AGILE Instrument (Payload ~ 130 kg , Total of ~ 300 kg) ANTICOINCIDENCE SUPER-AGILE (10 - 40 keV)  SILICON TRACKER (30 MeV – 50 GeV) GRID MINI-CALORIMETER (250 keV – 200 MeV) BUS MITA Baseline equatorial orbit: 550 Km, 5º inclination SOLAR PANELS

Il Team AGILE M. Tavani(1), G. Barbiellini(2), A. Argan(1), F. Boffelli(8), A. Bulgarelli(3), P. Caraveo(1), P. Cattaneo(8), E. Celesti(3), A. Chen(1)‡, V. Cocco(4), E. Costa(5), E. Del Monte(5), G. Di Cocco(3), M. Feroci(5), M. Fiorini(1), T. Froysland(4)‡, M. Galli(6), F. Gianotti(3), A. Giuliani(1)‡, C. Labanti(3), I. Lapshov(5), F. Lazzarotto(5)‡ , P. Lipari(7), F. Longo(2), M. Marisaldi(3), E. Mattaini(1)‡ , F. Mauri(8), S. Mereghetti(1), E. Morelli(3), A. Morselli(4), L. Pacciani(5), A. Pellizzoni(1), F. Perotti(1), P. Picozza(4), C. Pittori(4), C. Pontoni(2)‡, G. Porrovecchio(5), M. Prest(2), M. Rapisarda(5), E. Rossi(3), A. Rubini(5), P. Soffitta(5), M. Trifoglio(3), E. Vallazza(2), S. Vercellone(1), D. Zanello(7) (1) IASF/CNR Milano (2) INFN Trieste and University of Trieste (3) IASF/CNR Sezione di Bologna (4) INFN Roma-2 and University “Tor Vergata” , Roma (5) IASF/CNR Sezione di Roma (6) ENEA, Bologna (7) INFN Roma-1 and University “La Sapienza” , Roma (8) INFN Pavia ‡ Consorzio Interuniversitario di Fisica Spaziale

Caratteristiche innovative di AGILE • lunga vita, tecnologia al Silicio • grande campo di vista (FOV ∼ 2.5 sr)  possibilita' di monitoraggio di un gran numero di sorgenti e scoperta di transienti • timing eccellente: deadtime ∼ 100 microsecondi  migliore reazione a transienti gamma e flares di nuovi AGN • migliore risoluzione angolare rispetto a EGRET • migliore sensibilità (on-time su sorgenti più lungo di EGRET)

Gamma-ray astrophysics with AGILE Unidentified gamma-ray sources AGNs Gamma ray bursts Pulsars Diffuse galactic and extragalactic emission Supernova Remnants X-ray transients, Galactic compact objects Multi-messenger Astroparticle Physics AGILE gamma-ray simulated sky

(Accordo ASI/RTI/Istituti – luglio 2003) RUOLO ORGANIZZATIVO e OPERATIVO dell’ INFN in AGILE: AGILE BOARD ASI IASF-INFN-CIFS RTI IASF AST LABEN Lanciatore Telespazio CGS IASF AST INFN IASF CIFS (Accordo ASI/RTI/Istituti – luglio 2003)

Responsabilità INFN Roma1 Roma2 Trieste (+ Milano) Pavia simulazione e analisi dati attività di calibrazione Roma2 gruppo di lavoro del data handling Trieste (+ Milano) tracciatore al silicio attività di testbeam al CERN e a Frascati responsabilità della linea di calibrazione attività di data handling Pavia

Status della Missione: AGILE è attualmente in fase D Lancio previsto per dicembre 2005-gennaio 2006 Lanciatore Indiano PSLV

AGILE the Engineering Model

Status della produzione del modello da volo di AGILE AGILE Simplified Engineering Model SuperAGILE: Montaggio dell'elettronica di frontend in corso Analisi di problemi di rumore Anticoincidenza: Moduli a scintillatori completi di PMT e calibrati su fascio al CERN Febbraio 2005: modello da volo consegnato a Laben MCAL: Preparazione delle barre in corso Modifica nell'elettronica di frontend per evitare il re-triggering misurato su Integral M. Prest INFN Trieste

Modello da volo del tracciatore: Costruzione completata 100% Procedure di montaggio del tracciatore da volo di AGILE Modello da volo del tracciatore: Costruzione completata 100% Montaggio e Test in corso per consegna del tracker completamente testato in Laben M. Prest INFN Trieste

Il montaggio delle ladder sul vassoio e il vassoio completo M. Prest INFN Trieste

Simulated Gamma-Ray (E=100 MeV, =30º) Monte Carlo Simulations (GEANT code) : Simulated Gamma-Ray (E=100 MeV, =30º) Simulated background proton event: It can be rejected by the on-board trigger because of the crucial use of the analog signal from the Si-microstrips providing information on cluster charges.  direction from 3-D AGILE REconstruction Method (AREM) integrated with Kalman filter algorithms

On-board GRID Background Rejection: Particle background rates : e+/e-: reduced by a factor ~ 100 Protons: reduced by a factor ~ 1000 Earth albedo -ray flux : reduced by a factor ~ 30 The GRID on-board background rejection is quite efficient, reducing the total charged-particle rate from ~ 2000 Hz to ~ 20 Hz.

Esempio di fotone reale: Efotone = 107 MeV AGILE photon tagged testbeam at CERN (2001-2002) Tungsteno Tungsteno Tungsteno Tungsteno Tungsteno Tungsteno (M.Prest et al., Agile Collaboration Meeting, Trieste 29-30/10/02)

Preparazione del piano di calibrazione in corso: Fasci del CERN chiusi nel corso del 2005 BTF di Frascati per le basse energie (e- 500 MeV) Fasci di test di DESY per le alte energie (elettroni fino a 6 GeV) nel 2004: test al CERN su linea di alta energia del PS per lo studio di: Fotoni di alta energia (1-5 GeV) a diversi angoli Background di fotoni ed elettroni provenienti ''dalla terra'' Effetto di elettroni e di particelle cariche provenienti dalla parte laterale degli strumenti Calibrazione dell'AC da volo 2005: preparazione della linea di Frascati: Simulazione con Geant3 completata (INFN-Pv) preparazione dei rivelatori di dimensione adeguata per essere posizionati all'interno del magnete e della relativa elettronica M. Prest INFN Trieste

Il lanciatore di AGILE PSLV Specifiche di missione Payload: AGILE: 321 kg 10% Passenger payload (TBD): 180 kg Orbita nominale: Circolare con altezza: 550  10 km Inclinazione: < 6 deg Stazione di lancio (SHAR): Latitudine geodetica: 13.73 deg Longitudine: 80.24 deg Azimut del lancio: 100 deg PSLV

Sequenza di lancio di AGILE

AGILE fase II: organizzazione del Ground Segment AGILE data flow and ground segment organization AGILE Science Management Plan - 9/02/2004 - ver. 4.1

Programma per la fase II di AGILE: Memorandum of Understanding (MoU) INFN-altri enti Data management plan Documento di Science Management Plan tra ASI e il team scientifico di AGILE MoU tra il team AGILE e l'INFN in preparazione: Appartenzenza dell'INFN al team scientifico Garanzia della firma degli articoli su tutti i Team Projects Board formato dal PI, due rappresentanti dell'INFN e due rappresentanti dell'INAF per l'analisi di tutte le pubblicazioni sui dati di AGILE Calibration Data Analysis dati di calibrazione durante la costruzione e dati di beam test CNAF + link alle sezioni coinvolte Flight Data Analysis ASDC  AGILE team data Attualmente problemi ASI/ASDC - possibile alternativa: Centro Dati ToV? (Pamela, Altea, missione Vittori, ...) AGILE team  CNAF CNAF link alle sezioni coinvolte

High Energy Astroparticle Physics Network Definizione in corso dell’ AGILE Team Multiwavelength Program Partecipazione di AGILE a HEAPNET I3 (Integrated Infrastructure Initiatives ) call for proposals of the European Sixth Framework Programme European Network HEAPNet High Energy Astroparticle Physics Network http://crnet.in2p3.fr/plenary.html Vedi presentazione A. Petrolini/B. Borgia