13-14 févr. 2014 Paris (France)

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Le projet NenuFAR – la Super Station LOFAR à Nançay – est une extension majeure du réseau LOFAR, qui augmentera significativement sa sensibilité et sa résolution et permettra d’aborder des questions scientifiques fondamentales telles que : (i) Quelle est la nature des processus de couplage entre vents stellaires et systèmes planétaires ? (cette question s’applique à notre système solaire aussi bien qu’aux exoplanètes) (ii) Quelle est la structure spatiale et la dynamique du plasma chaud interstellaire dans la Galaxie ? (iii) Quelle sont les sources et les processus physiques impulsionnels dans l’Univers, dont certaines signatures commencent à être observées ? (iv) Quels processus physiques contrôlent l’évolution de la matière baryonique à très grand décalage vers le rouge (z>10) ? (v) Comment l’Univers a-t-il acquis sa structure actuelle au cours du temps cosmique ?

Le concept de la super station LOFAR, “NenuFAR” (New extension in Nançay ugrading LOFAR), est décrit dans [1]. NenuFAR consiste à ajouter à la station LOFAR standard de Nançay (FR606) 96 “tuiles” basses fréquences, qui seront connectées aux récepteurs de LOFAR. Chaque tuile est un réseau hexagonal régulier – ou “mini-réseau” (MR) de 19 antennes dipolaires croisées, phasés de manière analogique. Les 96 MR seront distribués dans un disque de ~400 m de diamètre (~6 fois le diamètre d’une station LOFAR). La gamme spectrale d’observation inclura celle de la bande basse de LOFAR (LBA) 30-80 MHz et l’étendra, notamment vers les basses fréquences (i.e. à la gamme ~10-85 MHz). NenuFAR sera à la fois une “super-station LOFAR” à haute sensibilité et, grâce à son récepteur dédié, un grand instrument autonome très sensible (un Arecibo basses fréquences à Nançay). Une description préliminaire des modes d’observation envisagés pour NenuFAR est donnée dans [1,2]. En bref, NenuFAR sera utilisée soit au sein du réseau LOFAR comme une station LBA super-sensible améliorant la sensibilité globale de LOFAR et ses performances en imagerie, soit comme un instrument autonome de très grande sensibilité instantanée (~2x celle du coeur de LOFAR) plutôt optimisé pour les observations en mode “faiseau cohérent”, spécialement à basses fréquences. Un récepteur dédié permettra d’utiliser NenuFAR simultanément dans ces deux modes, à l’intérieur du FoV instantané d’un MR.

Les objectifs scientifiques de NenuFAR – également présentés brièvement dans [1,2] – incluent la recherche et l’étude en radio (1) d’exoplanètes et d’étoiles binaires ou éruptive, (2) de pulsars de Rotating RAdio Transients (RRATs), (3) de la structure du Milieu InterStellaire Galactique (MIS), (4) du signal cosmologique lié à la formation des galaxies et aux “âges sombres” précédant l’époque de réionisation, (5) de l’Univers “impulsionnel”, (6) des événements transitoires lumineux (TLE) dans les atmosphères Terrestre et planétaires, et (7) de la physique du système solaire.

Une phase de conception et prototypage a été conduite d’octobre 2009 à février 2013, permettant de definir et tester tous les aspects du design de NenuFAR, et d’évaluer le coût du projet. Rapports et études techniques sont disponibles ici. Face à la difficulté de se voir garantir des financements pluri-annuels, le projet a été reconfiguré pour être construit de manière modulaire (les financements successifs se traduisant par la construction de MR supplémentaires), en partant d’une « Phase 1 » correspondant à la taille nécessaire pour avoir un impact scientifique significatif. Cette phase 1 prévoit aujourd'hui 22 MR, plus les 3 formant le prototype existant. En incluant une marge pour aléas de 20%, traditionnelle pour ce type de grands projets, cette phase 1 comprendra ainsi 20 à 25 MR de 19 antennes double-polarisation et leur électronique associée, ainsi que la préparation des infrastructures pour le projet complet. NenuFAR-1 est décrit dans [3] (avec sa dimension initiale minimale, estimée à 15 MR). Sa construction a démarré en novembre dernier. Avec (20 à 25)x19 = 380 à 475 antennes dipolaires croisées, NenuFAR-1 aura des performances nettement (1.7-1.8x) supérieures à celles du “Superterp” de LOFAR [4] ou du réseau concurrent américain LWA (Long Wavelength Array, Nouveau Mexique), tout en conservant la possibilité de l’agrandir jusqu’à NenuFAR.

La communauté française aura un accès privilégié à NenuFAR, qui jouera le rôle d’un précurseur scientifique de SKA, avec le soutien de “l’action spécifique SKA-LOFAR”. L’objectif de cet atelier est de présenter l’instrument en détails, définir les phases successives de NenuFAR-1 à NenuFAR complet, renforcer leur argumentaire scientifique, et rassembler et faire croître la communauté impliquée dans la construction, le test et l’exploitation de cet instrument. Un objectif très important est de préparer une version finalisée, collective, et modulaire (phase-par-phase) de l’argumentaire Scientifique de NenuFAR en prévision de l’exercice de prospective du CNRS/INSU à l’automne 2014. Nous vous encourageons à télécharger et lire les documents [2,3,5] en préparation de cet effort collectif.

Les personnes intéressées sont priées de s’inscrire au plus vite sur le site internet http://nenufar.sciencesconf.org, et soumettre des contributions (orales ou posters). L’atelier étant dans le prolongement direct des « Journées Radio SKA-LOFAR », une partie des thèmes scientifiques aura été traitée lors des « journées… » et pourront faire l’objet d’un simple rappel durant l’atelier. Comme pour les « journées… » il n’y a pas de frais d’inscription. Les informations pratiques (Lieu de l’atelier, Hôtels & Restaurants …) sont sur le site des « journées … ». Pour toute question, contacter : nenufar@sciencesconf.org.

 

[1] LSS.pdf

[2] LSS-Science-Case-V2.5.pdf

[3] NenuFAR-1_Science-Case-2013-v1.2.pdf

[4] LOFAR-A&A2013.pdf

[5] NenuFAR-workshop.pdf

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