JAG AGERAR

MAGIC , ett Cherenkov-teleskop i drift på kanarieön La Palma . På dimmiga nätter syns lasrarna som används för att fokusera speglarna.

IACT står för Imaging Atmospheric (eller Air ) Cherenkov Telescope or Technique . Det är en anordning eller metod för att detektera mycket högenergi-gammastrålningsfotoner i fotonenergiområdet 50 GeV till 50 TeV .

Det finns fyra fungerande IACT-system: High Energy Stereoscopic System (HESS), Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescopes (MAGIC), First G-APD Cherenkov Telescope (FACT) och Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS). Major Atmospheric Cerenkov Experiment Telescope (MACE) är under uppbyggnad i Hanle, Ladakh, Indien och kommer att bli den högsta och näst största IACT. Cherenkov Telescope Array (CTA) är ett multinationellt projekt för att bygga nästa generations IACT och är planerat att påbörja datainsamling 2022.

Bakgrund

På grund av det snabbt fallande flödet av gammastrålningsfotoner från kosmiska källor i denna energiregim, blir rymdbaserade detektorer ineffektiva på grund av deras små uppsamlingsytor som ofta är begränsade till några tiotals eller hundratals kvadratcentimeter. I fallet med IACT används jordens atmosfär som detektionsmedium, vilket innebär en uppsamlingsyta på många hundra kvadratmeter. Detta gör det möjligt för IACT-instrument att detektera gammastrålningsfotoner i en energiregim som är otillgänglig för rymdbaserade instrument.

Metod

IACT fungerar genom att avbilda den mycket korta blixten av Cherenkov-strålning som genereras av kaskaden av relativistiskt laddade partiklar som produceras när en gammastrålning med mycket hög energi träffar atmosfären. Denna dusch av laddade partiklar, känd som en omfattande luftdusch (EAS), initieras på en höjd av 10–20 km. Den inkommande gammastrålefotonen genomgår parproduktion i närheten av kärnan i en atmosfärisk molekyl . Det elektron - positronparet är av extremt hög energi och genomgår omedelbart Bremsstrahlung eller "bromsstrålning". Denna strålning som produceras är i sig extremt energisk, med många av fotonerna som genomgår ytterligare parproduktion. En kaskad av laddade partiklar uppstår som, på grund av sin extrema energi, producerar en blixt av Cherenkov-strålning som varar mellan 5 och 20 ns . Den totala ytan på marken som belyses av denna blixt motsvarar många hundra kvadratmeter, vilket är anledningen till att IACT-teleskopens effektiva yta är så stor.

Instrumentet som används för att detektera Cherenkov-strålningen består vanligtvis av en stor segmenterad spegel som reflekterar Cherenkov-ljuset på en rad fotomultiplikatorrör . Rören är kopplade till snabb elektronik som förstärker, digitaliserar och registrerar mönstret eller bilden av duschen. Det mest effektiva driftsättet är att använda en rad sådana teleskop, som vanligtvis kan placeras 70 till 120 meter från varandra. Den primära fördelen med detta driftsätt är att energitröskeln (toppkänsligheten) för teleskopet kan sänkas eftersom lokala myoner som produceras av kosmisk strålningsinducerade duschar kan elimineras. Detta beror på att den smala Cherenkov- ljuskonen som produceras av lokala myoner endast kommer att registreras av ett enda teleskop. Duschrekonstruktionen och bakgrundsavstötningen som erbjuds av en rad teleskop ger en storleksordning och förbättrad vinkel- och energiupplösning jämfört med ett enda teleskop. Denna fördel har använts med stor effekt av HESS-teleskoparrayen som har upptäckt flera nya källor till mycket högenergigammastrålarfotoner under de senaste åren.

Historia

IACT var banbrytande av Whipple-samarbetet och ledde till upptäckten av TeV-utsläpp från krabbnebulosan 1989. Whipple 10m- teleskopet upptäckte också den första extragalaktiska källan till TeV-utsläpp med upptäckt av mycket högenergi-gammastrålning utsläpp från den aktiva galaxen Markarian 421 . HEGRA - teleskoparrayen var det första systemet som använde flera teleskop, en teknik som kallas stereoskopi . MAGIC-systemet vid Roque de los Muchachos-observatoriet i La Palma började med ett 17 m teleskop 2004, till vilket ett andra 17 m teleskop lades till 2009. Det första G-APD Cherenkov-teleskopet (FAKTA) vid Roque de los Muchachos Observatoriet togs i drift 2011. HESS-samarbetet har lagt till sitt system i Namibia med ett nytt 28 m IACT, för närvarande det största IACT-teleskopet, som har varit i drift sedan juli 2012.

Se även

externa länkar