JAG AGERAR - IACT
IACT står för Imaging Atmospheric (eller Air ) Cherenkov Telescope or Technique . Det är en anordning eller metod för att detektera mycket-hög energi gammastrålningsfotoner i fotonenergin intervallet 50 GeV till 50 TeV .
Det finns fyra driftande 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). Den Major Atmospheric Cerenkov Experiment Telescope (MACE) är under uppbyggnad i Hanle, Ladakh, Indien och är inställd på att vara den högsta och näst största lACT. Den Cherenkov Telescope Array (CTA) är ett multinationellt projekt för att bygga nästa generations IACTs och beräknas vara påbörja datainsamlingen 2022.
Bakgrund
På grund av det snabbt fallande flödet av gammastrålfotoner från kosmiska källor i denna energiregim blir rymdbaserade detektorer ineffektiva på grund av deras små uppsamlingsområden som ofta är begränsade till några tiotals eller hundratals kvadratcentimeter. När det gäller IACT används jordens atmosfär som detektionsmedium, vilket innebär ett samlingsområde på många hundra kvadratmeter. Detta gör det möjligt för IACT-instrument att upptäcka gammastrålefoton i en energiregim som är otillgänglig för rymdbaserade instrument.
Metod
IACT fungerar genom att avbilda den mycket korta blinkningen av Cherenkov-strålning som genereras av kaskaden av relativistiska laddade partiklar som produceras när en mycket energi-gammastrål träffar atmosfären. Denna dusch av laddade partiklar, känd som en omfattande luftdusch (EAS), startas på 10–20 km höjd. Den inkommande gammastrålefoton genomgår parproduktion i närheten av kärnan i en atmosfärisk molekyl . Den elektron - positron par produceras är av mycket hög energi och omedelbart genomgå bromsstrålning eller "Bromsning Radiation". Denna strålning som produceras är i sig extremt energisk, och många av fotonerna genomgår ytterligare parproduktion. En kaskad av laddade partiklar följer som på grund av sin extrema energi producerar en blinkning av Cherenkov -strålning som varar mellan 5 och 20 ns . Den totala ytan på marken upplyst av denna blixt motsvarar många hundra kvadratmeter, varför 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 duschens mönster eller bild. Det mest effektiva arbetssättet är att använda en rad sådana teleskop, som vanligtvis kan vara placerade 70 till 120 meter från varandra. Den primära fördelen med detta driftsätt är att teleskopets energitröskel (toppkänsligheten) kan sänkas när lokala muoner som produceras av kosmiska strålinducerade duschar kan elimineras. Detta beror på att den smala Cherenkov -ljuskonen som produceras av lokala muoner bara kommer att registreras av ett enda teleskop. Duschrekonstruktionen och bakgrundsavvisningen som erbjuds av en rad teleskop ger en storleksordning i känslighet och förbättrad vinkel- och energiopplösning jämfört med ett enda teleskop. Denna fördel har använts med stor effekt av HESS-teleskopuppsättningen som har upptäckt flera nya källor till gammastrålande fotoner med mycket hög energi 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 extra-galaktiska källan för TeV-utsläpp med detektering av mycket hög energi gammastrålning utsläpp från den aktiva galaxen Markarian 421 . Den Hegra teleskop array var det första systemet för att använda flera teleskop, en teknik känd som 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 (FACT) vid Roque de los Muchachos Observatoriet togs i drift 2011. HESS -samarbetet har lagt till deras system i Namibia ett nytt 28 m IACT, för närvarande det största IACT -teleskopet, som har varit i drift sedan juli 2012.
