| VERITAS | |
|---|---|
| VERITAS - o serie de patru telescoape | |
| Tip de | telescop cu raze gamma și observator astronomic |
| Locație | Arizona |
| Coordonatele | 31°40′30″ s. SH. 110°57′07″ V e. |
| Înălţime | 1268 m |
| Data de început | 1 februarie 2005 și aprilie 2007 |
| Diametru | 12 m |
| Rezoluție unghiulară | 0,0017 rad |
| Zona eficientă |
|
| Site-ul web | veritas.sao.arizona.edu _ |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
VERITAS ( Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System ) este un complex de telescoape la sol format din patru telescoape reflectorizante optice de 12 metri . Este folosit în astronomia cu raze gamma în gama de energii fotonice de ordinul GeV - TeV. VERITAS folosește telescoape Cherenkov pentru a detecta radiațiile gamma prin observarea averselor de aer cauzate de această radiație. Designul telescoapelor se bazează pe telescopul cu raze gamma de 10 metri al Observatorului Whipple și constă dintr-o serie de telescoape Cherenkov desfășurate astfel încât să ofere cea mai mare mobilitate și cea mai mare sensibilitate în intervalul de energie de la 50. GeV până la 50 TeV. Observatorul completează telescopul spațial cu raze gamma Fermi cu o zonă mare de colectare a datelor și o gamă mai largă de energii ale particulelor detectate. Construcția observatorului a fost finalizată în 2007.
VERITAS este o serie de patru telescoape Cherenkov de 12 metri distanțate la aproximativ 100 de metri. [1] Utilizarea unei serii de telescoape permite observații stereoscopice . Astfel de observații fac posibilă stabilirea formei unui duș de aer, care, la rândul său, face posibilă determinarea cu precizie a direcției de sosire a particulelor și a energiei acestora. Rezoluția unghiulară mare este oferită prin căutarea pe fiecare dintre telescoape a axei centrale de-a lungul căreia se propagă dușul și urmărirea acestor axe până la punctul de intersecție. Intersecția acestor axe este direcția către sursa de radiații gamma. Fiecare telescop observă dușuri de aer într-o anumită zonă, ceea ce vă permite să găsiți sursa dușului.
Fiecare telescop are o deschidere de 12 metri, 350 de oglinzi pe fiecare antenă și un câmp vizual de 3,5 grade. Telescoapele sunt construite conform schemei optice Davis-Cotton , care folosește un reflector sferic. Telescoapele care folosesc acest design optic sunt ușor de asamblat și aliniat. Această schemă determină o răspândire mică (aproximativ 4 nanosecunde) [2] în timpul de sosire a semnalului. Camera fiecărui telescop are 499 de tuburi fotomultiplicatoare . Telescoapele complexului VERITAS, ca și alte telescoape Cherenkov, sunt cele mai sensibile la razele cosmice de înaltă energie. Intervalul de sensibilitate este de la 85 GeV la mai mult de 30 TeV. Rezoluția telescopului în termeni de energie și unghi depinde de energia razei gamma incidente. Deci, de exemplu, la o energie de 1 TeV, rezoluția telescopului în termeni de energie este de aproximativ 17%, iar în termeni de unghi - 0,08 grade. Suprafața efectivă a matricei este de 100.000 m 2 .
Pentru a distinge datele utile (averse de aer de razele gamma) de zgomot ( averse de hadron , lumina stelară și lunară, muoni ), VERITAS utilizează un sistem de declanșare cu trei niveluri . Primul nivel este un discriminator pe fiecare pixel folosind un discriminator cu întârziere constantă. Al doilea nivel este un declanșator de selecție a șablonului care selectează numai dușuri de aer induse de fotoni care au o formă compactă și pulsații de fundal distribuite aleatoriu. Al treilea nivel este o serie de declanșatori care caută potriviri pe diferite telescoape. [3]
Radiația Cherenkov produsă de razele cosmice în atmosfera superioară este foarte slabă, așa că observațiile VERITAS pot fi făcute doar într-o noapte senină, fără lună. Acest lucru reduce timpul de observare la 70-100 de ore în fiecare lună din septembrie până în iunie. Clima musoonală face imposibilă funcționarea complexului de telescoape din iulie până în august.
Complexul VERITAS a fost construit ca un telescop Cherenkov de nouă generație în emisfera vestică. A fost conceput inițial ca o serie de șapte telescoape, dar au fost construite doar patru. Telescoapele s-au bazat pe actualul telescop Whipple de 10 metri de la Observatorul Whipple, dar au avut îmbunătățiri semnificative în optica reflexivă, eficiența captării luminii, circuitele de semnal și electronica de înregistrare. Acesta a fost un pas important înainte față de generația anterioară de telescoape, cum ar fi telescopul Whipple, HEGRA și telescopul atmosferic CAT Cherenkov. [2]
După succesul primului telescop, construcția celor trei rămase a fost finalizată în ianuarie 2007, iar în perioada 27–28 aprilie 2007, toate cele patru telescoape ale complexului au fost puse în funcțiune. [4] Telescoapele nr. 1 și 4 au fost inițial construite la doar 35 de metri unul de celălalt și, din această cauză, practic s-au duplicat unul pe celălalt. În vara anului 2009, telescopul nr. 1 a fost mutat într-o nouă locație pentru a îmbunătăți sensibilitatea. După mișcare, sensibilitatea matricei a crescut cu 30%, ceea ce a redus timpul de detectare pentru sursele de radiații gamma cu 60%. [1] Mai mult, în vara anului 2012, toate camerele fotomultiplicatoare au fost înlocuite cu altele mai eficiente, ceea ce a îmbunătățit din nou sensibilitatea, mai ales la limita inferioară a domeniului de măsurare. [5]
Observațiile VERITAS ale razelor cosmice au făcut posibilă studierea mai atentă a obiectelor astronomice care emit radiații de înaltă energie, cum ar fi: [4]
Studiul acestor obiecte este în desfășurare din 2008 și de atunci au fost realizate multe realizări științifice importante. În primul său an de funcționare, VERITAS a descoperit două noi surse de particule de TeV și a făcut, de asemenea, studii detaliate ale resturilor de supernovă. [6]
Din 2007 până în 2011, VERITAS a făcut observații ale Nebuloasei Crabului . Au fost găsite cuante de raze gamma cu energii care depășesc 100 GeV, care nu erau de acord cu modelul teoretic al pulsarilor.
O cantitate mare de timp (aproximativ 400 de ore pe an) este petrecută observând aproximativ 128 de nuclee galactice active. Au fost identificați mulți blazari , precum și un studiu profund al surselor deja cunoscute.
VERITAS are, de asemenea, un program extins de cercetare a materiei întunecate, care caută urme indirecte de raze gamma de foarte mare energie, care ar trebui să apară din anihilarea particulelor de materie întunecată. Cele mai multe dintre aceste căutări sunt în centrul galactic și în galaxiile spirale pitice . [7]
VERITAS este susținut de Departamentul de Energie al SUA , Fundația Națională pentru Știință , Instituția Smithsonian , Consiliul canadian de cercetare în știință și inginerie (NSERC), Fundația pentru Știință din Irlanda (SFI), Consiliul de Cercetare pentru Fizica Particulelor și Astronomie (PPARC).
Colaborarea este formată din mai mulți membri și alte instituții colaboratoare.