МАКТ

IACT означает изображение атмосферного (или воздушного ) черенковского телескопа . ^[1] или техника . ^[2]^[3] Это устройство или метод для обнаружения гамма-излучения очень высокой энергии фотонов в диапазоне энергий фотонов от 50 ГэВ до 50 ТэВ .

Существует четыре действующих системы IACT: стереоскопическая система высоких энергий (HESS), основные черенковские телескопы для получения гамма-изображений атмосферы (MAGIC), первый черенковский телескоп G-APD (FACT) и система массива телескопов для визуализации очень энергетических излучений (VERITAS). Главный атмосферный черенковский экспериментальный телескоп (MACE) строится в Ханле, Ладакх, Индия, и станет самым высоким и вторым по величине IACT. Черенковская телескопическая решетка (CTA) — это многонациональный проект по созданию IACT следующего поколения, сбор данных которого планируется начать в 2022 году. ^[4]

Фон

Из-за быстро падающего потока гамма-фотонов от космических источников в этом энергетическом режиме детекторы космического базирования становятся неэффективными из-за небольших площадей сбора, которые часто ограничиваются несколькими десятками и сотнями квадратных сантиметров. В случае IACT в качестве среды обнаружения используется атмосфера Земли, что подразумевает площадь сбора во многие сотни квадратных метров. Это позволяет приборам IACT обнаруживать фотоны гамма-излучения в энергетическом режиме, недоступном для приборов космического базирования.

Техника

IACT работает путем визуализации очень короткой вспышки черенковского излучения , генерируемой каскадом релятивистских заряженных частиц, образующихся, когда гамма-лучи очень высокой энергии попадают в атмосферу. Этот поток заряженных частиц, известный как Обширный воздушный дождь (ШАЛ), возникает на высоте 10–20 км. Попадающий гамма-фотон подвергается пар вблизи ядра атмосферной образованию молекулы . Образующаяся пара электрон - позитрон имеет чрезвычайно высокую энергию и немедленно подвергается тормозному излучению или «тормозному излучению». Это излучение само по себе чрезвычайно энергично, и многие фотоны подвергаются дальнейшему образованию пар. Возникает каскад заряженных частиц, который из-за своей чрезвычайной энергии вызывает вспышку черенковского излучения длительностью от 5 до 20 нс . Общая площадь земли, освещаемая этой вспышкой, составляет многие сотни квадратных метров, поэтому эффективная площадь телескопов IACT столь велика.

Прибор, используемый для обнаружения черенковского излучения, обычно представляет собой большое сегментированное зеркало, которое отражает черенковский свет на матрицу фотоумножителей . Трубки соединены с быстрой электроникой, которая усиливает, оцифровывает и записывает рисунок или изображение ливня. Наиболее эффективный способ работы — использовать группу таких телескопов, которые обычно располагаются на расстоянии от 70 до 120 метров друг от друга. Основное преимущество этого режима работы заключается в том, что энергетический порог (пиковая чувствительность) телескопа может быть снижен за счет локальных мюонов , создаваемых ливнями, индуцированными космическими лучами устранения . Это связано с тем, что узкий черенковский световой конус, создаваемый местными мюонами, будет зарегистрирован только одним телескопом. Реконструкция ливня и подавление фона, предлагаемые рядом телескопов, обеспечивают увеличение чувствительности на порядок и улучшение углового и энергетического разрешения по сравнению с одним телескопом. Это преимущество было с большим успехом использовано массивом телескопов HESS, который за последние годы обнаружил несколько новых источников гамма-фотонов очень высокой энергии.

История

IACT был инициирован коллаборацией Уиппла и привел к открытию ТэВ-излучения Крабовидной туманности в 1989 году. 10-метровый телескоп Уиппла также обнаружил первый внегалактический источник ТэВ-излучения, обнаружив гамма-лучи очень высокой энергии. излучение активной галактики Маркарян 421 . Массив телескопов HEGRA был первой системой, в которой использовалось несколько телескопов — метод, известный как стереоскопия . Система MAGIC в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос в Ла-Пальме началась с одного 17-метрового телескопа в 2004 году, к которому в 2009 году был добавлен второй 17-метровый телескоп. Первый черенковский телескоп G-APD (FACT) в Роке-де-лос-Мучачос Обсерватория начала свою работу в 2011 году. ^[5] Коллаборация HESS добавила к своей системе в Намибии новый 28-метровый телескоп IACT, который на данный момент является крупнейшим телескопом IACT, который работает с июля 2012 года. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Ссылки

^ «Веб-страница телескопов MAGIC» . Архивировано из оригинала 11 мая 2012 г. Проверено 15 июня 2012 г.
^ «Веб-страница эксперимента HESS» . Проверено 5 марта 2024 г.
^ «Веб-страница ВЕРИТАС» . Архивировано из оригинала 3 ноября 2014 г. Проверено 15 июня 2012 г.
^ «Совершенно новый метод исследования гамма-лучей высокой энергии | Интернет-шоты» . Проверено 3 ноября 2019 г.
^ ФАКТ: Новая камера для черенковских телескопов для наземной гамма-астрономии , ieee.org. По состоянию на 5 марта 2024 г.

Внешние ссылки

[1] «Веб-страница телескопов MAGIC» . Архивировано из оригинала 11 мая 2012 г. Проверено 15 июня 2012 г.

[2] «Веб-страница эксперимента HESS» . Проверено 5 марта 2024 г.

[3] «Веб-страница ВЕРИТАС» . Архивировано из оригинала 3 ноября 2014 г. Проверено 15 июня 2012 г.

[4] «Совершенно новый метод исследования гамма-лучей высокой энергии | Интернет-шоты» . Проверено 3 ноября 2019 г.

[5] ФАКТ: Новая камера для черенковских телескопов для наземной гамма-астрономии , ieee.org. По состоянию на 5 марта 2024 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]