| Gamă de telescoape Cherenkov | |
|---|---|
| MCT în viziunea artistului | |
| Tip de | observatorul astronomic și colaborarea internațională [d] |
| Site-ul web | cta-observatory.org _ |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
Cherenkov Telescope Array , abr. MChT ( ing. The Cherenkov Telescope Array , prescurtare CTA ) este un proiect internațional de construire a următoarei generații de instrumente terestre pentru explorarea spațiului în gama de radiații gamma de la zeci de GeV la mai mult de 100 TeV . Se propune ca observatorul să fie deschis și accesibil comunității largi de astrofizicieni. Proiectul va consta din două rețele de telescoape Cherenkov , unul în emisfera nordică, cu accent pe studiul obiectelor extragalactice cu cele mai joase energii, iar al doilea în emisfera sudică, care ar trebui să acopere întreaga gamă de energie și să se concentreze pe sursele galactice. . Proiectul MChT, care nu se limitează la astrofizica de înaltă energie, intră în sferele cosmologiei și fizicii fundamentale.
MCT este conceput pentru a crește sensibilitatea generației actuale de telescoape Cherenkov, cum ar fi MAGIC , HESS și VERITAS , cu un ordin de mărime . Se presupune că va consta din zeci de telescoape Cherenkov cu diferite dimensiuni de oglindă. Producția primelor telescoape a început în 2013. MCT este dezvoltat și creat de comunitatea internațională a oamenilor de știință la inițiativa organizațiilor europene. Este inclusă în planul pe termen lung al Forumului Strategic European pentru Infrastructurile de Cercetare ( ing. European Strategy Forum on Research Infrastructures , prescurtare ESFRI ), Rețeaua Europeană pentru Fizica Astroparticulelor ( ing. European Astroparticle Physics ) ASPERA și Rețeaua Europeană de Astrofizică ASTRONET .
Întregul proiect, care include o matrice de 19 dish în emisfera nordică și o matrice de 99 de dish în emisfera sudică, va costa aproximativ 200 de milioane de euro (sau 277 de milioane de dolari ) [ 1] .
Cunoștințele actuale despre energiile înalte ale universului non-termic în intervalul de energie tera-electronvolt (TeV) se bazează în principal pe observații de la sol. Prima sursă de raze gamma teraelectronvolt (TeV), care s-a dovedit a fi Nebuloasa Crabului , a fost descoperită în 1989. Între timp, rezultatele observațiilor din ultimele generații de telescoape au arătat că cerul este bogat în diferite clase de obiecte care emit raze gamma în acest interval de energie. Peste 80 de surse de TeV sunt cunoscute astăzi. Cele mai multe dintre aceste surse au fost descoperite în ultimii ani cu ajutorul HESS (Stereoscopic System of Cherenkov Telescopes), telescopul MAGIC, telescoapele CANGAROO etc. Sondajul HESS al părții centrale a galaxiei noastre a dezvăluit un număr mare de noi surse. Majoritatea surselor au fost asociate cu mare siguranță cu obiecte deja cunoscute, cum ar fi, de exemplu, rămășițele de supernovă și pulsarii , care sunt observate și în alte game de lungimi de undă. Cu toate acestea, a fost descoperită și o nouă clasă de „surse întunecate” care nu a fost încă observată în alte game de energie. Aceste surse pot fi cheia pentru rezolvarea misterului originii razelor cosmice galactice . Descoperirea a două binare Hess cu raze X care emit gamma TeV și MAGIC a făcut posibilă studierea fizicii obiectelor solare foarte compacte ( stele neutronice sau găuri negre ) ca părți în aceste sisteme binare. Surse extragalactice au fost detectate la distanțe de până la trei miliarde de ani lumină.
Realizările impresionante ale fizicii obținute cu ajutorul acestor instrumente i-au determinat pe astrofizicienii europeni să construiască observatoare de raze gamma GTS la sol. Prima întâlnire a avut loc la Berlin în perioada 4-5 mai 2006. De la începutul anului 2008, consorțiul MChT efectuează cercetări pentru a optimiza performanța viitorului observator și explorează posibile modalități de implementare a proiectului.
Cherenkov Telescope Array (MCT) va consta din două părți: matricea emisferei sudice, care va acoperi intervalul de energie de la 10 GeV până la aproximativ 100 TeV, și matricea emisferei nordice, care va funcționa în intervalul de energie scăzută (10 GeV până la aproximativ 100 TeV). 1 TeV). În partea de sud a observatorului se va acorda mai multă atenție studiului profund al surselor galactice, iar în partea de nord, observării obiectelor extragalactice nordice. Fiecare parte va avea propriul site web, dar va fi administrată de un singur consorțiu. De cele mai multe ori, telescopul va fi deschis întregii comunități astrofizice. Rezultatele obținute ale observațiilor vor fi mai întâi corectate de specialiști, iar apoi vor fi publicate pentru prelucrare generală.
În ultimii ani, astronomia cu raze gamma la sol a făcut progrese semnificative cu rezultate astrofizice semnificative, obținute în principal cu instrumente de ultimă generație precum CANGAROO , HESS, MAGIC, MILAGRO și VERITAS. Aceste observații oferă o contribuție neprețuită nu numai la dezvoltarea astrofizicii , ci și la fizica particulelor elementare și la cosmologie. Prin vizualizarea simultană a cerului cu ajutorul a două telescoape HESS și MAGIC, a devenit posibilă studierea obiectelor cu masă solară. Sarcina principală a astronomiei gamma este studiul proceselor de accelerare a particulelor elementare din obiectele astronomice până la viteze ultrarelativiste . Pe baza spectrelor obținute ale surselor îndepărtate, se poate aprecia magnitudinea câmpului magnetic și structura materiei în acele zone. Principalele domenii de lucru ale matricei vor fi studiul originii razelor cosmice , studiul naturii și diversității acceleratorilor acestora, materiei întunecate și găuri negre.
Potrivit creatorilor proiectului de matrice de telescoape Cherenkov, acesta va funcționa și în cooperare cu alte telescoape mari cu raze gamma.
MCT va diferi de predecesorii săi printr-o sensibilitate îmbunătățită de ordin de mărime, un câmp vizual crescut și rezoluție unghiulară. Toate aceste caracteristici vor face posibilă identificarea trăsăturilor morfologice ale obiectelor observate. Designul exact al MCT nu a fost încă dezvoltat, dar se știe deja că acesta va consta din mai multe telescoape de 12 metri situate de-a lungul perimetrului și telescoape cu unghi larg de 3-4 metri. Una dintre sarcinile importante cu care se confruntă acum organizatorii unui complex de instrumente de acest nivel este dotarea acestuia cu electronice cu o precizie de ordinul nanosecundelor și un fotomultiplicator cu eficiență cuantică ridicată.
Cu asistența consorțiului, a fost creată CTA-Virtual Organization în cadrul proiectului EGEE ( Eng . Enabling Grids for E-Science ) finanțat de Uniunea Europeană . Pe baza acesteia, vor avea loc evenimente promoționale, atât în rândul studenților, cât și în rândul oamenilor care sunt departe de astronomie .
În iulie 2015, s-a ajuns la un acord privind construcția de telescoape pe teritoriile observatoarelor Roque de los Muchachos ( Spania ) și Paranal ( Chile ) [2] .
Observațiile de testare ale telescopului prototip au început în seara zilei de 26 noiembrie 2015. Imaginea capturată de detectorul de 2048 de pixeli este o hartă a intensităților maxime de radiație care lovesc pixelul corespunzător. Pentru a detecta în timp o explozie scurtă de radiație Cherenkov, detectorul trebuie să poată obține imagini cu o rată de aproximativ un miliard de cadre pe secundă. În același timp, sensibilitatea sa face posibilă detectarea chiar și a unor fotoni unici [3] .