| VERITAS | |
|---|---|
| VERITAS - en række af fire teleskoper | |
| Type | gamma-stråleteleskop og astronomisk observatorium |
| Beliggenhed | Arizona |
| Koordinater | 31°40′30″ s. sh. 110°57′07″ W e. |
| Højde | 1268 m |
| Start dato | 1. februar 2005 og april 2007 |
| Diameter | 12 m |
| Vinkelopløsning | 0,0017 rad |
| Effektivt område |
|
| Internet side | veritas.sao.arizona.edu _ |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
VERITAS ( Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System ) er et jordbaseret teleskopkompleks bestående af fire 12 meter optiske reflekterende teleskoper . Det bruges i gamma-ray astronomi i området af fotonenergier i størrelsesordenen GeV - TeV. VERITAS bruger Cherenkov-teleskoper til at detektere gammastråling ved at observere luftbygerne forårsaget af denne stråling. Designet af teleskoperne er baseret på Whipple-observatoriets 10-meter gammastråleteleskop og består af en række Cherenkov-teleskoper, der er indsat på en sådan måde, at de giver den største mobilitet og giver den højeste følsomhed i energiområdet fra 50 GeV til 50 TeV. Observatoriet supplerer Fermi Gamma-ray Space Telescope med et stort dataindsamlingsområde og et bredere udvalg af detekterede partikelenergier. Opførelsen af observatoriet blev afsluttet i 2007.
VERITAS er en række af fire 12-meter Cherenkov-teleskoper med en afstand på cirka 100 meter. [1] Brugen af en række teleskoper giver mulighed for stereoskopiske observationer. Sådanne observationer gør det muligt at etablere formen på en luftbruser, hvilket igen gør det muligt nøjagtigt at bestemme retningen for ankomst af partikler og deres energi. Høj vinkelopløsning opnås ved at søge på hvert af teleskoperne efter den centrale akse, langs hvilken bruseren forplanter sig, og spore disse akser til punktet af deres skæringspunkt. Skæringspunktet mellem disse akser er retningen til kilden til gammastråling. Hvert teleskop observerer luftbruser i et bestemt område, hvilket giver dig mulighed for at finde kilden til bruseren.
Hvert teleskop har en blænde på 12 meter, 350 spejle på hver antenne og et synsfelt på 3,5 grader. Teleskoperne er bygget efter Davis-Cotton optiske skema , som bruger en sfærisk reflektor. Teleskoper, der bruger dette optiske design, er nemme at samle og justere. Denne ordning forårsager en lille (ca. 4 nanosekunder) [2] spredning i signalets ankomsttid. Hvert teleskops kamera har 499 fotomultiplikatorrør . Teleskoperne i VERITAS-komplekset er, ligesom andre Cherenkov-teleskoper, mest følsomme over for højenergiske kosmiske stråler. Følsomhedsområdet er fra 85 GeV til mere end 30 TeV. Teleskopets opløsning i form af energi og vinkel afhænger af energien fra den indfaldende gammastråle. Så for eksempel, ved en energi på 1 TeV, er teleskopets opløsning i form af energi cirka 17%, og i form af vinkel - 0,08 grader. Det effektive areal af arrayet er 100.000 m 2 .
For at skelne nyttige data (luftbruser fra gammastråler) fra støj ( hadronbruser , stjerne- og måneskin, myoner ) bruger VERITAS et triggersystem med tre niveauer . Det første niveau er en diskriminator på hver pixel ved hjælp af en konstant forsinkelsesdiskriminator. Det andet niveau er en skabelonvalgstrigger, der kun vælger foton-inducerede luftbruser, der har en kompakt form og tilfældigt fordelte baggrundspulsationer. Det tredje niveau er en række triggere, der leder efter tændstikker på forskellige teleskoper. [3]
Cherenkov-strålingen produceret af kosmiske stråler i den øvre atmosfære er meget svag, så VERITAS-observationer kan kun foretages på en klar, måneløs nat. Dette reducerer observationstiden til 70-100 timer hver måned fra september til juni. Monsunklimaet gør det umuligt for teleskopkomplekset at fungere fra juli til august.
VERITAS-komplekset blev bygget som en ny generation Cherenkov-teleskop på den vestlige halvkugle. Det blev oprindeligt tænkt som en række af syv teleskoper, men kun fire blev bygget. Teleskoperne var baseret på det nuværende 10 meter Whipple-teleskop ved Whipple-observatoriet, men havde betydelige forbedringer i reflekterende optik, lysindfangningseffektivitet, signalkredsløb og optageelektronik. Dette var et vigtigt skridt fremad i forhold til den tidligere generation af teleskoper som Whipple-teleskopet, HEGRA og CAT Cherenkov-atmosfæriske teleskopet. [2]
Efter succesen med det første teleskop blev konstruktionen af de resterende tre afsluttet i januar 2007, og den 27.-28. april 2007 blev alle fire teleskoper i komplekset sat i drift. [4] Teleskop nr. 1 og 4 blev oprindeligt bygget kun 35 meter fra hinanden, og på grund af dette duplikerede de praktisk talt hinanden. I sommeren 2009 blev teleskop nr. 1 flyttet til en ny placering for at forbedre følsomheden. Efter bevægelsen steg arrayets følsomhed med 30 %, hvilket reducerede detektionstiden for gammastrålingskilder med 60 %. [1] Desuden blev alle fotomultiplikatorkamre i sommeren 2012 udskiftet med mere effektive, hvilket igen forbedrede følsomheden, især ved den nedre grænse af måleområdet. [5]
VERITAS observationer af kosmiske stråler har gjort det muligt nærmere at studere astronomiske objekter, der udsender højenergistråling, såsom: [4]
Undersøgelsen af disse objekter har været i gang siden 2008, og siden da er der opnået mange vigtige videnskabelige resultater. I sit første driftsår opdagede VERITAS to nye kilder til TeV-partikler og lavede også detaljerede undersøgelser af supernova-rester. [6]
Fra 2007 til 2011 foretog VERITAS observationer af Krabbetågen . Der blev fundet gammastrålekvanter med energier over 100 GeV, hvilket ikke stemte overens med den teoretiske model for pulsarer.
En stor mængde tid (ca. 400 timer om året) bruges på at observere cirka 128 aktive galaktiske kerner. Mange blazarer er blevet identificeret , såvel som en dyb undersøgelse af allerede kendte kilder.
VERITAS har også et omfattende forskningsprogram for mørkt stof, som leder efter indirekte spor af meget højenergi gammastråler, som skulle opstå ved udslettelse af mørkt stofpartikler. De fleste af disse søgninger er i det galaktiske centrum og i dværgspiralgalakser . [7]
VERITAS er støttet af det amerikanske energiministerium , National Science Foundation , Smithsonian Institution , Canadian Science and Engineering Research Council (NSERC), Science Foundation of Ireland (SFI), Forskningsrådet for partikelfysik og astronomi (PPARC).
Samarbejdet består af flere medlemmer og andre samarbejdende institutioner.