Compton (Gamma Observatory)

Compton Gamma Ray Observatory ( CGRO ) är det andra av NASA:s "stora observatorier" efter Hubble - teleskopet . Observatoriet är uppkallat efter Arthur Compton , vinnare av Nobelpriset i fysik. Observatoriet tillverkades av TRW (numera Northrop Grumman ). Den sköts upp med rymdfärjan Atlantis (uppdrag STS-37 ) den 5 april 1991 och fungerade till den 4 juni 2000 . Vid den tiden var observatoriet den största nyttolasten (17 ton) som någonsin lanserats av rymdfärjor (efter uppskjutningen, med den övre scenen, Chandra- observatoriet vägde 22,7 ton, rekordet gick till det).

Efter att ett av gyroskopen misslyckades, var satelliten avorbiterad. Trots det faktum att observatoriets instrument fungerade i ett helt normalt läge, kan ett fel på ett annat satellitgyroskop leda till att dess efterföljande omloppsbana skulle bli mycket mer komplicerad och kan vara farlig. Efter diskussioner inom NASA beslöts det att det av säkerhetsskäl var bättre att vända satelliten på ett kontrollerat sätt än att låta den falla okontrollerat längre. Satelliten kom in i atmosfärens täta lager den 4 juni 2000 , resterna av satelliten, som inte brann ut i atmosfären, föll i Stilla havet .

Verktyg

Compton Observatory bar 4 huvudinstrument, som tillsammans täcker energiområdet från 20 keV till 30 GeV.

BATSE

Marshall Space Center (NASA) Burst and Transient Source Experiment ( BATSE ) -instrumentet för studier av flare och transienta händelser utformades för att upptäcka korta skurar (till exempel gammastrålningskurar ), och hade också förmågan att genomföra undersökningar av hela himlen. Instrumentet bestod av 8 identiska LAD-moduler (Large Area Detector) placerade i hörnen av observatoriet. Varje modul var en NaI(Tl)-kristall med en diameter av 50,48 cm och en tjocklek av 1,257 cm med ett driftsenergiområde på 20 keV - 2 MeV, och en NaI-kristall med en diameter av 12,7 cm och en tjocklek av 7,62 cm med ett utökat energiområde upp till 8 MeV. Alla kristaller var omgivna av en plastscintillator, som bildade antisammanfallsskydd av detektorerna från laddade partiklar av kosmisk strålning och laddade partiklar från jordens strålningsbälten. En kraftig ökning av räknehastigheten för detektorerna initierade registreringen av detektoravläsningar med en ökad tidsupplösning, vilket sedan gjorde det möjligt att analysera burstljuskurvorna. Den typiska frekvensen för inspelning av skurar med BATSE-instrumentet är ungefär en per dag.

OSSE

Riktningsscintillationsspektrometer Oriented Scintillation Spectrometer Experiment , ( OSSE ), producerat vid US Navy Research Laboratory ( eng.  Naval Research Laboratory ) registrerade gammastrålar som faller in i spektrometerns synfält, begränsat av en kollimator som mäter 3,8 ° x 11,4 ° FWHM . Detektorerna var tjocka NaI(Tl)-scintillationskristaller 30,3 cm i diameter och 10,2 cm tjocka, optiskt konjugerade med en tjock CsI(Na)-kristall 76,2 mm tjock, arbetande enligt principen för Phoswich-anordningar, det vill säga med snabb separation (~0,25) µs) händelser som inträffade i NaI-kristallen från långsamma (~1 µs) händelser som inträffade i CsI(Na)-kristallen. Således fungerade CsI(Na)-kristallen som ett effektivt skydd mot tillfälligheter mot händelser som inte kom genom instrumentets synfält. En cylindrisk CsI(Na)-kristall som omger den centrala detektorn från sidorna fungerade också som skydd mot sammanträffande. En kollimator gjord av volframplattor var placerad i en kopp gjord av en CsI(Na)-kristall av antisammanfallsskydd. Fyra detektorer av instrumentet arbetade i par, alternerande observationer av källan och bakgrundsområdet för att bättre ta hänsyn till detektorernas instrumentella bakgrund.

COMPTEL

Compton Telescope Imaging Compton Telescope , ( COMPTEL ) producerad vid Institute of Extraterrestrial Physics of the Society. Max Planck , University of New Hampshire, Dutch Institute for Space Research och ESA Department of Astrophysics designades för att bestämma ankomstriktningen för fotoner i intervallet 0,75-30 MeV med en noggrannhet på ungefär en grad. Instrumentets synfält var ungefär en steradian. För att registrera riktiga gammafotoner behövde enheten arbeta samtidigt i två scintillatorer, övre och nedre. Gammastrålar spridda på den övre scintillatorn och lämnade energin E 1 i den absorberades i den nedre scintillatorn och lämnade energin E 2 kvar i den . Genom att känna till dessa två storheter, E 1 , E 2 , var det möjligt att bestämma den totala energin för den inkommande gammastrålningen och Compton-spridningsvinkeln θ. Genom att mäta positionerna på detektorerna där händelserna initierade av det inkommande gammastrålkvantumet registrerades, var det möjligt att bestämma riktningsringen på himlen från vilken den registrerade händelsen kom. Med tanke på kravet på nästan strikt sammanträffande av tidpunkterna för registrering av händelser i två detektorer (med en fördröjning på endast några nanosekunder) undertrycktes de flesta bakgrundshändelserna i detektorn effektivt. Genom att analysera ett stort antal händelser med information om "ringarna" av fotonankomster var det möjligt att rekonstruera en himmelkarta med en vinkelupplösning på ungefär en grad.

EGRET

Energetic Gamma Ray Experiment Telescope ( EGRET ) har registrerat gammastrålar i området från 20 MeV till 30 GeV med en vinkelupplösning på bråkdelar av en grad och en energiupplösning på 15 %. Enheten utvecklades vid Goddard Space Flight Center (USA), Institute of Extraterrestrial Physics of the Society. Max Planck och Stanford University. Detektorn arbetade enligt principen att detektera elektron-positronpar som produceras när högenergiska gammastrålar passerar genom detektorns volym. I detektorn mättes sekundära elektroners och positroners banor och deras totala energier, vilket sedan gjorde det möjligt att återställa information om riktningen för den inkommande gammastrålningen och dess energi.

Huvudresultat

• EGRET-teleskopet fick en högkvalitativ himmelkarta i gammastrålar över 100 MeV [1] . Datakvaliteten för EGRET-teleskopet överträffades endast av Fermi- observatoriet , som lanserades 2008. Under de fyra år som EGRET-instrumentet var i drift upptäcktes 271 källor, varav 170 källor inte kunde fastställas.
• COMPTEL-teleskopet fick för första gången en karta över galaxen i strålningslinjen av radioaktivt aluminium-26, som bildas under supernovaexplosioner [2] .
• Med hjälp av OSSE-instrumentet erhölls de bästa hittills bästa spektra av olika galaktiska och extragalaktiska källor i energiområdet upp till 1 MeV [3]
• BATSE-instrumentet upptäckte mer än 3000 GRB:er (den största uppsättningen av GRBs hittills [4] ), vilket för första gången möjliggjorde ett antal viktiga statistiska studier av GRB:er [5] . Det gick bland annat att visa att den rumsliga fördelningen av gammastrålningskurar är mycket enhetlig på himlen och de är uppdelade i två stora familjer, med en genomsnittlig varaktighet på mindre än och mer än 2 sekunder [6] . Enligt moderna begrepp är uppdelningen efter varaktigheten av gammastrålningsskurar associerad med en skillnad i naturen hos astrofysiska objekt, explosioner som leder till gammastrålningsskurar (sammanslagning av binära svarta hål eller neutronstjärnor och kollaps av en massiv stjärna)
• Med hjälp av BATSE-instrumentet genomfördes den hittills bästa övervakningen av röntgenpulsarer, vilket gjorde det möjligt att genomföra en rad viktiga tester av olika astrofysiska modeller av anhopande neutronstjärnor [7] .
• Korta gammastrålar från åskmoln i jordens atmosfär har upptäckts.

Anteckningar

1. ↑ EGRET Observationer av den diffusa gammastrålningen från det galaktiska planet
2. ↑ COMPTEL-observationer av galaktisk ^26^Al-emission.
3. ↑ Gammastrålning av spektraltillstånd för galaktiska svarta hålkandidater
4. ↑ Den fjärde BATSE Gamma-Ray Burst-katalogen (reviderad)
5. ↑ Rumslig fördelning av gammastrålar observerade av BATSE . Hämtad 3 december 2009. Arkiverad från originalet 22 oktober 2017. (obestämd)
6. ↑ Identifiering av två klasser av gammastrålar . Hämtad 3 december 2009. Arkiverad från originalet 29 juni 2014. (obestämd)
7. ↑ Observationer av ackreterande pulsarer . Hämtad 3 december 2009. Arkiverad från originalet 8 april 2019. (obestämd)

Länkar

• cossc.gsfc.nasa.gov - Comptons officiella webbplats
• NASA CGRO bilder

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Britannica (online)
I bibliografiska kataloger BIBSYS: 4105652 GND : 4428186-9 , 1090574673 J9U : 987007441517505171 LCCN : nr 95029784 VIAF : 146858764 WorldCat VIAF : 146858764