МАГИЯ (телескоп)
 Первый телескоп MAGIC | |
| Альтернативные названия | МАГИЯ |
|---|---|
| Часть | Обсерватория Роке-де-лос-Мучачос  |
| Местоположение(а) | Ла Пальма , Атлантический океан , международные воды. |
| Координаты | 28 ° 45'43 "N 17 ° 53'24" W / 28,761944444444 ° N 17,89 ° W |
| Высота | 2200 м (7200 футов) |
| Длина волны | Гамма-лучи (косвенно) |
| Построен | 2004 |
| Первый свет | 2004, 2009 |
| Стиль телескопа | МАКТ телескоп-рефлектор гамма-телескоп |
| Диаметр | 17 м (55 футов 9 дюймов) |
| Зона сбора | 236 м 2 (2540 кв. футов) |
| Фокусное расстояние | ф/д 1.03 |
| Монтаж | металлическая конструкция |
| Заменено | ХЕГРА |
| Веб-сайт | магия |
  Расположение МАГИИ | |
 Соответствующие СМИ на сайте Commons | |
MAGIC ( Основные черенковские телескопы для получения изображений гамма-излучения атмосферы , позже переименованные в MAGIC Florian Goebel телескопы ) — система из двух черенковских телескопов для получения изображений атмосферы, расположенных в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос на острове Ла-Пальма , одном из Канарских островов , на высоте около 2200 м над уровнем моря. уровень. MAGIC обнаруживает ливни частиц, испускаемые гамма-лучами , используя черенковское излучение , т. е. слабыесвет, излучаемый заряженными частицами в ливнях. Имея диаметр отражающей поверхности 17 метров, до постройки HESS II он был самым большим в мире .
Первый телескоп был построен в 2004 году и проработал пять лет в автономном режиме. Второй телескоп MAGIC (MAGIC-II), находящийся на расстоянии 85 м от первого, начал принимать данные в июле 2009 года. Вместе они объединяют стереоскопическую систему телескопа MAGIC. [1]
MAGIC чувствителен к космическим гамма-лучам с энергией фотонов от 50 ГэВ (позже сниженной до 25 ГэВ) до 30 ТэВ из-за большого зеркала; другие наземные гамма-телескопы обычно наблюдают энергию гамма-излучения выше 200–300 ГэВ. Гамма-астрономия также использует спутниковые детекторы, которые могут обнаруживать гамма-лучи в диапазоне энергий от кэВ до нескольких ГэВ.
Цели
[ редактировать ]Задачами телескопа являются обнаружение и изучение в первую очередь фотонов, исходящих от:
- Аккреция черных дыр в активных ядрах галактик
- Остатки сверхновых из-за их интереса как источников космических лучей .
- Другие галактические источники, такие как ветровые туманности пульсаров или рентгеновские двойные системы . [2] [3]
- Неопознанные EGRET или Ферми источники
- Гамма-всплески
- Аннигиляция темной материи
Наблюдения
[ редактировать ]MAGIC обнаружила импульсные гамма-лучи с энергией выше 25 ГэВ, исходящие от Крабовидного Пульсара . [4] Наличие таких высоких энергий указывает на то, что источник гамма-излучения находится далеко в магнитосфере пульсара , что противоречит многим моделям.
В 2006 году MAGIC обнаружила [5] космические лучи очень высокой энергии от квазара 3C 279 , который находится на расстоянии 5 миллиардов световых лет от Земли. Это вдвое превышает предыдущее рекордное расстояние, с которого были обнаружены космические лучи очень высокой энергии. Сигнал показал, что Вселенная более прозрачна, чем считалось ранее, основываясь на данных оптических и инфракрасных телескопов.
MAGIC не наблюдала космических лучей, возникающих в результате распада темной материи в карликовой галактике Драко . [6] Это усиливает известные ограничения на модели темной материи.
Гораздо более спорным наблюдением является энергетическая зависимость скорости света космических лучей, исходящих от короткой вспышки блазара Маркарян 501 9 июля 2005 г. Фотоны с энергиями от 1,2 до 10 ТэВ прибыли на 4 минуты позже фотонов в полосе между 0,25 и 0,6 ТэВ. Средняя задержка составила 30 ± 12 мс на ГэВ энергии фотона. Если связь между пространственной скоростью фотона и его энергией линейна, то это означает, что дробная разница в скорости света равна минус энергии фотона, разделенной на 2×10. 17 ГэВ. Исследователи предположили, что задержка может быть объяснена наличием квантовой пены , нерегулярная структура которой может замедлять фотоны на незначительные количества, которые можно обнаружить только на космических расстояниях, как в случае с блазаром. [7] [8]
Технические характеристики
[ редактировать ]
Каждый телескоп имеет следующие характеристики:
- Сборная площадь 236 м2 2 отражателей размером 50 × 50 см. алюминиевых состоит из 956 отдельных
- Легкая из углеродного волокна. рама
- Детектор, состоящий из 396 отдельных шестиугольных фотоумножителей в центре (диаметр: 2,54 см), окруженных 180 фотоумножителями большего размера (диаметр: 3,81 см).
- Данные передаются в аналоговой форме по оптоволоконным кабелям.
- Оцифровка сигнала осуществляется через АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) с частотой дискретизации 2 ГГц.
- Общий вес 40 000 кг.
- Время реакции на перемещение в любое положение неба менее 22 секунд. [9]
Каждое зеркало рефлектора представляет собой сэндвич из алюминиевых сот и пластины из сплава AlMgSi толщиной 5 мм, покрытой тонким слоем кварца для защиты поверхности зеркала от старения. Зеркала имеют сферическую форму с кривизной, соответствующей положению пластины в параболоидном рефлекторе. Отражательная способность зеркал составляет около 90%. Фокусное пятно имеет размер примерно половины размера пикселя (<0,05°).
Направление телескопа под разными углами места приводит к тому, что рефлектор отклоняется от своей идеальной формы из-за силы тяжести. Чтобы противодействовать этой деформации, телескоп оснащен системой активного управления зеркалами . На каждой панели установлено по четыре зеркала, оснащенных приводами , позволяющими регулировать его ориентацию в кадре.
Сигнал от детектора передается по оптоволокну длиной 162 м. Сигнал оцифровывается и сохраняется в кольцевом буфере емкостью 32 КБ. Считывание кольцевого буфера приводит к мертвому времени 20 мкс, что соответствует примерно 2% мертвого времени при расчетной частоте запуска 1 кГц. Считывание контролируется микросхемой FPGA ( Xilinx ) на карте PCI (MicroEnable). Данные сохраняются на дисковой системе RAID0 со скоростью до 20 МБ/с, что обеспечивает объем необработанных данных до 800 ГБ за ночь. [9]
Сотрудничающие учреждения
[ редактировать ]
Физики из более чем двадцати институтов Германии, Испании, Италии, Швейцарии, Хорватии, Финляндии, Польши, Индии, Болгария и Армения сотрудничают в использовании MAGIC; самые большие группы находятся в
- Институт физики высоких энергий ( IFAE ), Испания
- Автономный университет Барселоны , Испания
- Мадридский университет Комплутенсе , Испания
- Центр энергетических, экологических и технологических исследований ( CIEMAT ), Испания
- Институт астрофизики Андалусии , Испания
- Институт астрофизики Канарских островов , Испания
- ETHZ, Цюрих, Швейцария
- UNIGE, Женева, Швейцария
- Кафедра физики и INFN, Падуанский университет , Италия
- Обсерватория Туорла , Пийккиё , Финляндия
- Кафедра физики и INFN, Сиенский университет , Италия
- Кафедра физики и INFN, Университет Удине , Италия
- ТУ Дортмундского университета , Германия
- Университет Вюрцбурга , Германия
- Институт физики Макса Планка , Германия
- Институт физики элементарных частиц, Цюрих , Швейцария
- Национальный институт астрофизики (INAF), Италия
- Институт ядерных исследований и ядерной энергии , София , Болгария
- Хорватский консорциум MAGIC ( Институт Руджера Бошковича , Загреб ; Университет Сплита , Сплит ; Университет Риеки , Риека ), Хорватия
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Техническое состояние телескопов MAGIC», сотрудничество MAGIC, Proc. Международная конференция по космическим лучам 2009, arXiv:0907.1211
- ^ Альберт, Дж. (2006). «Переменное гамма-излучение очень высоких энергий микроквазара LS I +61 303». Наука . 312 (5781): 1771–3. arXiv : astro-ph/0605549 . Бибкод : 2006Sci...312.1771A . дои : 10.1126/science.1128177 . ПМИД 16709745 . S2CID 20981239 .
- ^ Альберт, Дж.; Алиу, Э.; Андерхуб, Х.; Анторанц, П.; Армада, А.; Байшерас, К.; Баррио, JA; Бартко, Х.; Бастиери, Д.; Беккер, Дж. К.; Беднарек, В.; Бергер, К.; Бигонгиари, К.; Биланд, А.; Бок, РК; Бордас, П.; Бош-Рамон, В.; Бретц, Т.; Бритвич, И.; Камара, М.; Кармона, Э.; Чилингарян А.; Коараса, JA; Коммишау, С.; Контрерас, Дж.Л.; Кортина, Дж.; Костадо, Монтана; Куртеф, В.; Даниелян В.; и др. (2007). «Гамма-излучение очень высокой энергии от черной дыры звездной массы двойной Лебедь X-1» (PDF) . Астрофизический журнал . 665 (1): L51–L54. arXiv : 0706.1505 . Бибкод : 2007ApJ...665L..51A . дои : 10.1086/521145 . hdl : 2445/150806 . S2CID 15302221 .
- ^ Алиу, Э.; Андерхуб, Х.; Антонелли, Луизиана; Анторанц, П.; Бэкес, М.; Байшерас, К.; Баррио, JA; Бартко, Х.; Бастиери, Д.; Беккер, Дж. К.; Беднарек, В.; Бергер, К.; Бернардини, Э.; Бигонгиари, К.; Биланд, А.; Бок, РК; Бонноли, Г.; Бордас, П.; Бош-Рамон, В.; Бретц, Т.; Бритвич, И.; Камара, М.; Кармона, Э.; Чилингарян А.; Коммишау, С.; Контрерас, Дж.Л.; Кортина, Дж.; Костадо, Монтана; Ковино, С.; и др. (2008). «Наблюдение импульсных лучей с энергией выше 25 ГэВ от краба-пульсара с помощью MAGIC». Наука . 322 (5905): 1221–1224. arXiv : 0809.2998 . Бибкод : 2008Sci...322.1221A . дои : 10.1126/science.1164718 . ПМИД 18927358 . S2CID 5387958 .
- ^ Альберт, Дж.; Алиу, Э.; Андерхуб, Х.; Антонелли, Луизиана; Анторанц, П.; Бэкес, М.; Байшерас, К.; Баррио, JA; Бартко, Х.; Бастиери, Д.; Беккер, Дж. К.; Беднарек, В.; Бергер, К.; Бернардини, Э.; Бигонгиари, К.; Биланд, А.; Бок, РК; Бонноли, Г.; Бордас, П.; Бош-Рамон, В.; Бретц, Т.; Бритвич, И.; Камара, М.; Кармона, Э.; Чилингарян А.; Коммишау, С.; Контрерас, Дж.Л.; Кортина, Дж.; Костадо, Монтана; и др. (27 июня 2008 г.). «Гамма-лучи очень высокой энергии от далекого квазара: насколько прозрачна Вселенная?». Наука . 320 (5884): 1752–4. arXiv : 0807.2822 . Бибкод : 2008Sci...320.1752M . дои : 10.1126/science.1157087 . ПМИД 18583607 . S2CID 16886668 .
{{cite journal}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка ) - ^ Альберт, Дж.; и др. (2008). «Верхний предел гамма-излучения выше 140 ГэВ из карликовой сфероидальной галактики Драко». Астрофизический журнал . 679 (1): 428–431. arXiv : 0711.2574 . Бибкод : 2008ApJ...679..428A . дои : 10.1086/529135 . S2CID 15324383 .
- ^ Альберт, Дж.; Эллис, Джон; Мавроматос, Невада; Нанопулос, Д.В.; Сахаров А.С.; Саркисян, ЭКГ (2008). «Исследование квантовой гравитации с помощью фотонов вспышки активного ядра галактики Маркарян 501, наблюдаемой телескопом MAGIC». Буквы по физике Б. 668 (4): 253–257. arXiv : 0708.2889 . Бибкод : 2008PhLB..668..253M . дои : 10.1016/j.physletb.2008.08.053 . S2CID 5103618 .
- ^ Ли, Крис (23 августа 2007 г.). «Исследование квантовой гравитации с помощью гамма-барстеров» . Арс Техника . Проверено 10 августа 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б Кортина, Дж.; для коллаборации MAGIC (2005). «Состояние и первые результаты телескопа MAGIC». Астрофизика и космическая наука . 297 (2005): 245–255. arXiv : astro-ph/0407475 . Бибкод : 2005Ap&SS.297..245C . дои : 10.1007/s10509-005-7627-5 . S2CID 16311614 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]