| En række Cherenkov-teleskoper | |
|---|---|
| MCT i kunstnerens opfattelse | |
| Type | astronomisk observatorium og internationalt samarbejde [d] |
| Internet side | cta-observatory.org _ |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Cherenkov Telescope Array , forkortet. MChT ( eng. The Cherenkov Telescope Array , forkortelse CTA ) er et internationalt projekt, der skal bygge den næste generation af jordbaserede instrumenter til rumudforskning i gammastrålingsområdet fra snesevis af GeV til mere end 100 TeV . Det foreslås at gøre observatoriet åbent og tilgængeligt for det brede samfund af astrofysikere. Projektet vil bestå af to arrays af Cherenkov-teleskoper , et på den nordlige halvkugle med fokus på studiet af ekstragalaktiske objekter med de laveste energier, og det andet på den sydlige halvkugle, som skal dække hele energiområdet og fokusere på galaktiske kilder . MChT-projektet, der ikke er begrænset til højenergiastrofysik, går ind i sfærerne af kosmologi og fundamental fysik.
MCT er designet til at øge følsomheden af den nuværende generation af Cherenkov-teleskoper, såsom MAGIC , HESS og VERITAS , med en størrelsesorden . Det antages, at det vil bestå af snesevis af Cherenkov-teleskoper med forskellige spejlstørrelser. Produktionen af de første teleskoper begyndte i 2013. MCT er udviklet og skabt af det internationale samfund af videnskabsmænd på initiativ af europæiske organisationer. Det er inkluderet i langsigtet plan for European Strategy Forum on Research Infrastructures ( eng. European Strategy Forum on Research Infrastructures , forkortelse ESFRI ), European Astroparticle Physics Network ( eng. European Astroparticle Physics ) ASPERA og European Astrophysics Network ASTRONET .
Hele projektet, som omfatter et 19-retters array på den nordlige halvkugle og et 99-tals array på den sydlige halvkugle, vil koste cirka 200 millioner euro (eller $277 millioner ) [ 1] .
Den nuværende viden om de høje energier i det ikke-termiske univers i tera-elektronvolt (TeV) energiområdet er overvejende baseret på jordbaserede observationer. Den første kilde til teraelektronvolt (TeV) gammastråler, som viste sig at være Krabbetågen , blev opdaget i 1989. I mellemtiden har resultaterne af observationer af de seneste generationer af teleskoper vist, at himlen er rig på forskellige klasser af objekter, der udsender gammastråler i dette energiområde. Mere end 80 TeV-kilder er kendt i dag. De fleste af disse kilder er blevet opdaget i løbet af de sidste par år med HESS (Stereoscopic System of Cherenkov Telescopes), MAGIC-teleskopet, CANGAROO-teleskoperne osv. HESS-undersøgelsen af den centrale del af vores galakse har afsløret et stort antal nye kilder. De fleste kilder er med stor sikkerhed blevet forbundet med allerede kendte objekter, såsom for eksempel supernova- rester og pulsarer , som også observeres i andre bølgelængdeområder. Der er dog også opdaget en ny klasse af "mørke kilder", som endnu ikke er blevet observeret i andre energiområder. Disse kilder kan være nøglen til at løse mysteriet om oprindelsen af galaktiske kosmiske stråler . Opdagelsen af to TeV gamma-emitterende røntgen Hess binære filer og MAGIC gjorde det muligt at studere fysikken i meget kompakte solmasseobjekter ( neutronstjerner eller sorte huller ) som dele i disse binære systemer. Ekstragalaktiske kilder er blevet opdaget i afstande på op til tre milliarder lysår.
Fysikkens imponerende resultater opnået ved hjælp af disse instrumenter fik europæiske astrofysikere til at bygge GTS jordbaserede gammastråleobservatorier. Det første møde blev afholdt i Berlin den 4.-5. maj 2006. Siden begyndelsen af 2008 har MChT-konsortiet udført forskning for at optimere ydeevnen af det fremtidige observatorium og undersøger mulige måder at implementere projektet på.
Cherenkov Telescope Array (MCT) vil bestå af to dele: den sydlige halvkugle-array, som vil dække energiområdet fra 10 GeV til omkring 100 TeV, og den nordlige halvkugle-array, som vil fungere i lavenergiområdet (10 GeV til 1 TeV). I den sydlige del af observatoriet vil der blive lagt mere vægt på den dybe undersøgelse af galaktiske kilder og i den nordlige del til observation af nordlige ekstragalaktiske objekter. Hver del vil have sin egen hjemmeside, men vil blive administreret af ét konsortium. Det meste af tiden vil teleskopet være åbent for hele det astrofysiske samfund. Opnåede resultater af observationer vil først blive rettet af specialister, og derefter vil de blive offentliggjort til generel behandling.
I de senere år har jordbaseret gamma-ray astronomi gjort betydelige gennembrud med betydelige astrofysiske resultater opnået hovedsageligt med state-of-the-art instrumenter såsom CANGAROO , HESS, MAGIC, MILAGRO og VERITAS. Disse observationer giver et uvurderligt bidrag ikke kun til udviklingen af astrofysik , men også til elementær partikelfysik og kosmologi. Ved samtidig at betragte himlen ved hjælp af to teleskoper HESS og MAGIC blev det muligt at studere solmasseobjekter. Gammaastronomis hovedopgave er studiet af accelerationsprocesserne for elementarpartikler i astronomiske objekter op til ultrarelativistiske hastigheder . Baseret på de opnåede spektre af fjerne kilder kan man bedømme størrelsen af magnetfeltet og strukturen af stof i disse områder. Arrayets hovedområder vil være studiet af oprindelsen af kosmiske stråler , studiet af arten og mangfoldigheden af deres acceleratorer, mørkt stof og sorte huller.
Ifølge skaberne af Cherenkov-teleskoparray-projektet vil det også fungere i samarbejde med andre store gamma-stråleteleskoper.
MCT vil adskille sig fra sine forgængere ved en størrelsesorden forbedret følsomhed, øget synsfelt og vinkelopløsning. Alle disse egenskaber vil gøre det muligt at identificere de morfologiske træk ved de observerede objekter. Det nøjagtige design af MCT er endnu ikke udviklet, men det er allerede kendt, at det vil bestå af flere 12 meter teleskoper placeret langs omkredsen og 3-4 meter vidvinkelteleskoper. En af de vigtige opgaver, som arrangørerne af et kompleks af instrumenter på dette niveau nu står over for, er at udstyre det med elektronik med en præcisionsnøjagtighed af størrelsesordenen nanosekunder og en fotomultiplikator med høj kvanteeffektivitet.
Med bistand fra konsortiet blev CTA-Virtual Organisationen skabt inden for rammerne af EGEE-projektet ( Enabling Grids for E-Science ) finansieret af EU . På den baggrund vil der blive afholdt salgsfremmende arrangementer, både blandt studerende og blandt folk, der er langt fra astronomi .
I juli 2015 blev der indgået en aftale om konstruktion af teleskoper på observatoriernes territorier Roque de los Muchachos ( Spanien ) og Paranal ( Chile ) [2] .
Testobservationer af prototypeteleskopet begyndte om aftenen den 26. november 2015. Billedet taget af 2048-pixel-detektoren er et kort over de maksimale strålingsintensiteter, der rammer den tilsvarende pixel. For at detektere et kort udbrud af Cherenkov-stråling i tide, skal detektoren være i stand til at optage billeder med en hastighed på omkring en milliard billeder i sekundet. Samtidig gør dens følsomhed det muligt at detektere selv enkelte fotoner [3] .