| Pole Čerenkovových dalekohledů | |
|---|---|
| MCT z pohledu umělce | |
| Typ | astronomická observatoř a mezinárodní spolupráce [d] |
| webová stránka | cta-observatory.org _ |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
Čerenkov Telescope Array , zkr. MChT ( angl. The Cherenkov Telescope Array , zkr. CTA ) je mezinárodní projekt na vybudování nové generace pozemních přístrojů pro výzkum vesmíru v rozsahu gama záření od desítek GeV do více než 100 TeV . Observatoř se navrhuje zpřístupnit a zpřístupnit široké komunitě astrofyziků. Projekt se bude skládat ze dvou polí Čerenkovových dalekohledů, jeden na severní polokouli s důrazem na studium extragalaktických objektů nejnižších energií a druhý na jižní polokouli, který by měl pokrýt celý energetický rozsah a zaměřit se na galaktické zdroje. Projekt MChT, neomezený na astrofyziku vysokých energií, vstupuje do sfér kosmologie a fundamentální fyziky.
MCT je navržen tak, aby řádově zvýšil citlivost současné generace Čerenkovových dalekohledů, jako jsou MAGIC , HESS a VERITAS . Předpokládá se, že se bude skládat z desítek Čerenkovových dalekohledů s různou velikostí zrcadel. Výroba prvních dalekohledů začala v roce 2013. MCT je vyvinut a vytvořen mezinárodní komunitou vědců z iniciativy evropských organizací. Je zahrnuta v dlouhodobém plánu Evropského strategického fóra pro výzkumné infrastruktury ( angl. European Strategy Forum on Research Infrastructures , zkr. ESFRI ), European Astroparticle Physics Network ( ang. European Astroparticle Physics ) ASPERA a Evropská síť astrofyziky ASTRONET .
Celý projekt, který zahrnuje pole 19 misek na severní polokouli a pole 99 misek na jižní polokouli, bude stát přibližně 200 milionů eur (nebo 277 milionů $ ) [ 1] .
Současné poznatky o vysokých energiích netepelného vesmíru v energetickém rozsahu teraelektronvoltů (TeV) jsou založeny převážně na pozemních pozorováních. První zdroj teraelektronvoltového (TeV) gama paprsků, kterým se ukázala být Krabí mlhovina , byl objeven v roce 1989. Mezitím výsledky pozorování nejnovějších generací dalekohledů ukázaly, že obloha je bohatá na různé třídy objektů, které vyzařují gama záření v tomto energetickém rozsahu. Dnes je známo více než 80 zdrojů TeV. Většina těchto zdrojů byla v posledních letech objevena pomocí HESS (Stereoscopic System of Cherenkov Telescopes), dalekohledu MAGIC, dalekohledů CANGAROO atd. Průzkum HESS centrální části naší galaxie odhalil velké množství nových prameny. Většina zdrojů byla s velkou jistotou spojena s již známými objekty, jako jsou například zbytky supernov a pulsary , které jsou také pozorovány v jiných rozsazích vlnových délek. Byla však také objevena nová třída „temných zdrojů“, která dosud nebyla pozorována v jiných energetických řadách. Tyto zdroje mohou být klíčem k vyřešení záhady původu galaktického kosmického záření . Objev dvou Hessových dvojhvězd vyzařujících gama záření TeV a MAGIC umožnil studovat fyziku velmi kompaktních objektů sluneční hmotnosti ( neutronové hvězdy nebo černé díry ) jako součástí těchto binárních systémů. Extragalaktické zdroje byly detekovány ve vzdálenostech až tři miliardy světelných let.
Působivé úspěchy fyziky získané pomocí těchto přístrojů přiměly evropské astrofyziky k vybudování pozemních gama observatoří GTS. První setkání se konalo v Berlíně ve dnech 4. – 5. května 2006. Od začátku roku 2008 konsorcium MChT provádí výzkum s cílem optimalizovat výkon budoucí observatoře a zkoumá možné způsoby realizace projektu.
Čerenkovův dalekohled (MCT) se bude skládat ze dvou částí: pole na jižní polokouli, které pokryje energetický rozsah od 10 GeV do přibližně 100 TeV, a pole na severní polokouli, které bude pracovat v rozsahu s nízkou energií (10 GeV až 1 TeV). V jižní části observatoře bude větší pozornost věnována hloubkovému studiu galaktických zdrojů a v severní části pozorování severských extragalaktických objektů. Každá část bude mít vlastní webovou stránku, ale bude ji spravovat jedno konsorcium. Většinu času bude dalekohled přístupný celé astrofyzikální komunitě. Získané výsledky pozorování budou nejprve odborníky korigovány a poté publikovány k obecnému zpracování.
V posledních letech zaznamenala pozemní gama astronomie významný průlom s významnými astrofyzikálními výsledky získanými především pomocí nejmodernějších přístrojů, jako jsou CANGAROO , HESS, MAGIC, MILAGRO a VERITAS. Tato pozorování poskytují neocenitelný příspěvek nejen k rozvoji astrofyziky , ale také k fyzice elementárních částic a kosmologii. Současným pozorováním oblohy pomocí dvou dalekohledů HESS a MAGIC bylo možné studovat objekty sluneční hmoty. Hlavním úkolem gama astronomie je studium procesů urychlování elementárních částic v astronomických objektech až na ultrarelativistické rychlosti . Na základě získaných spekter vzdálených zdrojů lze posoudit velikost magnetického pole a strukturu hmoty v těchto oblastech. Hlavními oblastmi práce pole bude studium původu kosmického záření , studium povahy a rozmanitosti jejich urychlovačů, temné hmoty a černých děr.
Podle tvůrců projektu Čerenkovova teleskopického pole bude fungovat i ve spolupráci s dalšími velkými gama dalekohledy.
MCT se bude od svých předchůdců lišit řádově vylepšenou citlivostí, větším zorným polem a úhlovým rozlišením. Všechny tyto charakteristiky umožní identifikovat morfologické znaky pozorovaných objektů. Přesný design MCT ještě nebyl vyvinut, ale je již známo, že se bude skládat z několika 12metrových dalekohledů umístěných podél obvodu a 3-4metrových širokoúhlých dalekohledů. Jedním z důležitých úkolů, které nyní před organizátory komplexu přístrojů této úrovně stojí, je vybavit jej elektronikou s přesností v řádu nanosekund a fotonásobičem s vysokou kvantovou účinností.
S pomocí konsorcia byla vytvořena CTA-Virtual Organization v rámci projektu EGEE ( Eng . Enabling Grids for E-Science ) financovaného Evropskou unií . Na jejím základě budou pořádány propagační akce jak mezi studenty, tak mezi lidmi, kteří mají do astronomie daleko .
V červenci 2015 došlo k dohodě o výstavbě dalekohledů na území observatoří Roque de los Muchachos ( Španělsko ) a Paranal ( Chile ) [2] .
Zkušební pozorování prototypu dalekohledu začalo 26. listopadu 2015 večer. Obraz zachycený detektorem s 2048 pixely je mapou maximálních intenzit záření, které zasáhly odpovídající pixel. Aby bylo možné včas detekovat krátký záblesk Čerenkovova záření, musí být detektor schopen pořizovat snímky rychlostí asi miliardy snímků za sekundu. Jeho citlivost zároveň umožňuje detekovat i jednotlivé fotony [3] .