| VERITAS | |
|---|---|
| VERITAS - en uppsättning av fyra teleskop | |
| Sorts | gammastråleteleskop och astronomiskt observatorium |
| Plats | Arizona |
| Koordinater | 31°40′30″ s. sh. 110°57′07″ W e. |
| Höjd | 1268 m |
| Start datum | 1 februari 2005 och april 2007 |
| Diameter | 12 m |
| Vinkelupplösning | 0,0017 rad |
| Effektivt område |
|
| Hemsida | veritas.sao.arizona.edu _ |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
VERITAS ( Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System ) är ett markbaserat teleskopkomplex som består av fyra 12-meters optiska reflekterande teleskop . Den används inom gammastrålastronomi inom området för fotonenergier i storleksordningen GeV - TeV. VERITAS använder Cherenkov-teleskop för att upptäcka gammastrålning genom att observera luftskurarna som orsakas av denna strålning. Konstruktionen av teleskopen är baserad på Whipple Observatorys 10-meters gammastrålningsteleskop och består av en uppsättning Cherenkov-teleskop utplacerade på ett sådant sätt att de ger den största rörligheten och ger den högsta känsligheten i energiområdet från 50 GeV till 50 TeV. Observatoriet kompletterar Fermi Gamma-ray Space Telescope med ett stort datainsamlingsområde och ett bredare utbud av detekterade partikelenergier. Konstruktionen av observatoriet slutfördes 2007.
VERITAS är en uppsättning av fyra 12-meters Cherenkov-teleskop placerade cirka 100 meter från varandra. [1] Användningen av en rad teleskop möjliggör stereoskopiska observationer. Sådana observationer gör det möjligt att fastställa formen på en luftdusch, vilket i sin tur gör det möjligt att exakt bestämma riktningen för ankomsten av partiklar och deras energi. Hög vinkelupplösning tillhandahålls genom att man söker på vart och ett av teleskopen efter den centrala axeln längs vilken duschen utbreder sig, och spårar dessa axlar till skärningspunkten. Skärningspunkten mellan dessa axlar är riktningen till källan för gammastrålning. Varje teleskop observerar luftduschar i ett visst område, vilket gör att du kan hitta källan till duschen.
Varje teleskop har en öppning på 12 meter, 350 speglar på varje antenn och ett synfält på 3,5 grader. Teleskopen är byggda enligt Davis-Cotton optiska schema , som använder en sfärisk reflektor. Teleskop som använder denna optiska design är lätta att montera och rikta in. Detta schema orsakar en liten (cirka 4 nanosekunder) [2] spridning i signalens ankomsttid. Varje teleskops kamera har 499 fotomultiplikatorrör . Teleskopen i VERITAS-komplexet, liksom andra Cherenkov-teleskop, är mest känsliga för kosmiska strålar med hög energi. Känslighetsområdet är från 85 GeV till mer än 30 TeV. Teleskopets upplösning i termer av energi och vinkel beror på energin hos den infallande gammastrålningen. Så, till exempel, vid en energi på 1 TeV, är teleskopets upplösning i termer av energi cirka 17%, och i termer av vinkel - 0,08 grader. Arrayens effektiva yta är 100 000 m 2 .
För att skilja användbar data (luftduschar från gammastrålar) från buller ( hadronskurar , stjärn- och månsken, myoner ) använder VERITAS ett triggersystem med tre nivåer . Den första nivån är en diskriminator på varje pixel som använder en konstant fördröjningsdiskriminator. Den andra nivån är en mallvalstrigger som endast väljer fotoninducerade luftduschar som har en kompakt form och slumpmässigt fördelade bakgrundspulseringar. Den tredje nivån är en rad triggers som letar efter matchningar på olika teleskop. [3]
Cherenkov-strålningen som produceras av kosmiska strålar i den övre atmosfären är mycket svag, så VERITAS-observationer kan endast göras på en klar, månlös natt. Detta minskar observationstiden till 70-100 timmar varje månad från september till juni. Monsunklimatet gör det omöjligt för teleskopkomplexet att fungera från juli till augusti.
VERITAS-komplexet byggdes som en ny generation Cherenkov-teleskop på västra halvklotet. Det var ursprungligen tänkt som en samling av sju teleskop, men bara fyra byggdes. Teleskopen var baserade på det nuvarande 10-meters Whipple-teleskopet vid Whipple-observatoriet, men hade betydande förbättringar i reflekterande optik, ljusfångningseffektivitet, signalkretsar och inspelningselektronik. Detta var ett viktigt steg framåt från den tidigare generationens teleskop som Whipple-teleskopet, HEGRA och CAT Cherenkov-atmosfärsteleskopet. [2]
Efter framgången med det första teleskopet slutfördes konstruktionen av de återstående tre i januari 2007, och den 27–28 april 2007 togs alla fyra teleskopen i komplexet i drift. [4] Teleskop nr 1 och 4 byggdes ursprungligen bara 35 meter från varandra, och på grund av detta duplicerade de praktiskt taget varandra. Sommaren 2009 flyttades teleskop nr 1 till en ny plats för att förbättra känsligheten. Efter rörelsen ökade matrisens känslighet med 30 %, vilket minskade detektionstiden för gammastrålningskällor med 60 %. [1] Sommaren 2012 ersattes dessutom alla fotomultiplikatorkammare med mer effektiva, vilket återigen förbättrade känsligheten, särskilt vid den nedre gränsen av mätområdet. [5]
VERITAS observationer av kosmisk strålning har gjort det möjligt att närmare studera astronomiska objekt som avger högenergistrålning, såsom: [4]
Studiet av dessa föremål har pågått sedan 2008 och sedan dess har många viktiga vetenskapliga landvinningar gjorts. Under sitt första verksamhetsår upptäckte VERITAS två nya källor till TeV-partiklar och gjorde även detaljerade studier av supernovarester. [6]
Från 2007 till 2011 gjorde VERITAS observationer av krabbnebulosan . Gammastrålningskvanter med energier över 100 GeV hittades, vilket inte stämde överens med den teoretiska modellen för pulsarer.
En stor mängd tid (ungefär 400 timmar per år) ägnas åt att observera cirka 128 aktiva galaktiska kärnor. Många blazarer har identifierats , liksom en djup studie av redan kända källor.
VERITAS har också ett omfattande forskningsprogram för mörk materia, som letar efter indirekta spår av mycket högenergi gammastrålar, som bör uppstå från förintelsen av mörk materia partiklar. De flesta av dessa sökningar är i det galaktiska centrumet och i dvärgspiralgalaxer . [7]
VERITAS stöds av US Department of Energy , National Science Foundation , Smithsonian Institution , Canadian Science and Engineering Research Council (NSERC), Science Foundation of Ireland (SFI), Forskningsrådet för partikelfysik och astronomi (PPARC).
Samarbetet består av flera medlemmar och andra samverkande institutioner.