Pole dalekohledu Čerenkov - Cherenkov Telescope Array - Wikipedia

Pole dalekohledu Čerenkov
Cta concept.jpg
Umělecké kreslení stránky CTA (G. Perez, IAC)
Logo CTAO PNG.png
Alternativní názvyCTA Upravte to na Wikidata
Styl dalekohleduoptický dalekohled
gama dalekohledUpravte to na Wikidata
Commons stránka Související média na Wikimedia Commons
[upravit na Wikidata ]

The Pole dalekohledu Čerenkov nebo CTA je nadnárodní celosvětový projekt na vybudování nové generace pozemních technologií gama paprsek nástroj v energie rozsah sahající od několika desítek GeV asi 300 TeV. Je navržena jako otevřená observatoř a bude se skládat ze dvou polí Zobrazovací atmosférické Čerenkovovy dalekohledy (IACTs), první pole v Severní polokoule s důrazem na studium extragalaktických objektů při nejnižších možných energiích a druhé pole na Jižní polokoule, která má pokrýt celý energetický rozsah a soustředit se na galaktické zdroje. Fyzikální program CTA jde nad rámec vysokoenergetické astrofyziky kosmologie a základní fyzika.[1]

Staví na technologii pozemních detektorů gama záření současné generace (KOUZLO, HESS, a VERITAS ), CTA bude desetkrát citlivější a bude mít bezprecedentní přesnost při detekci vysokoenergetických gama paprsků. Současná pole dalekohledů gama paprsků obsahují až pět jednotlivých dalekohledů, ale CTA je navržena k detekci paprsků gama na větší ploše a širším rozsahu pohledů s více než 100 dalekohledy umístěnými na severní a jižní polokouli. K pokrytí celého energetického rozsahu CTA (20 GeV až 300 TeV) jsou vyžadovány nejméně tři třídy dalekohledů: Large-Sized Telescope (LST), Medium-Sized Telescope (MST) a Small-Sized Telescope (SST).[2]

Projekt výstavby CTA je velmi pokročilý: existují prototypy pro všechny navrhované návrhy dalekohledů a probíhají významné charakterizace a přípravy stanovišť. Připravuje se mezivládní dohoda o výstavbě a následném provozu observatoře, konsorcia European Research Infrastructure Consortium (ERIC), a dosažení finančního prahu se očekává v roce 2019.[3]

Projekt byl povýšen na mezník v plánu evropského strategického fóra pro výzkumné infrastruktury (ESFRI) a je v plánech evropské sítě fyziky astropartikul ASPERA a Evropská astrofyzikální síť ASTRONET.

Náklady na základní návrh projektu se odhadují na 300 milionů EUR (350 milionů USD).[4]

Síť by měla začít přijímat data v roce 2022.[5]

Členové konsorcia CTA a akcionáři CTAO

K prosinci 2018 má konsorcium CTA více než 1420 členů z 210 institutů v 31 zemích: Arménie, Austrálie, Rakousko, Brazílie, Bulharsko, Kanada, Chile, Chorvatsko, Česká republika, Finsko, Francie, Německo, Řecko, Indie, Irsko , Itálie, Japonsko, Mexiko, Namibie, Nizozemsko, Norsko, Polsko, Slovinsko, Jižní Afrika, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Thajsko, Spojené království, Ukrajina a Spojené státy. Skupina vědců a inženýrů se zabývá vědeckým a technickým vývojem CTA. Její interní orgán, rada Konsorcia, zahrnuje zástupce každého z konsorciálních institutů a je odpovědný za schvalování všech hlavních rozhodnutí Konsorcia.[6]

Observatoř CTA gGmbH (CTAO gGmbH) je právním subjektem pro CTA při přípravě implementace observatoře CTA. CTAO gGmbH úzce spolupracuje s Konsorciem CTA. CTAO je řízeno Radou CTA složenou z akcionářů z 11 zemí (Austrálie, Rakouska, České republiky, Francie, Německa, Itálie, Japonska, Slovinska, Španělska, Švýcarska, Velké Británie) a přidružených členů ze dvou zemí (Nizozemsko a Jižní Afrika).[7]

Pole stránek

Jižní pole poblíž Hvězdárna Paranal v Chile.[8]
Prototyp 12 metrového dalekohledu CTA ve výstavbě (Berlín, 2013)

Ve dnech 15. A 16. Července 2015 se CTA rozhodla zahájit podrobná jednání o smlouvě o hostování CTA na internetu Evropská jižní observatoř (ESO) Hvězdárna Paranal v Chile a na Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC),Hvězdárna Roque de los Muchachos v La Palma, Španělsko. Dne 19. září 2016 uzavřela Rada observatoře Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) jednání s IAC o uspořádání pole severní polokoule CTA na observatoři Roque de los Muchachos ve španělské La Palmě. Dne 19. prosince 2018 byly podepsány konečné dohody o umístění jižní soustavy poblíž observatoře ESO Paranal v severním Chile.[9]

Lokalita CTA na jižní polokouli je jen 11 km jihovýchodně od stávající observatoře ESO Paranal v Poušť Atacama v Chile, která je považována za jednu z nejsušších a nejizolovanějších oblastí na Zemi - ráj hvězdářů.[10][11]

Areál CTA na severní polokouli se nachází ve stávajícím areálu observatoře Roque de los Muchachos IAC na ostrově La Palma, pátém největším ostrově na Kanárských ostrovech. V nadmořské výšce 2200 metrů a zasazené na náhorní plošině pod okrajem vyhaslého sopečného kráteru, je v současné době na místě provozována observatoř gama záření, Hlavní atmosférické zobrazování gama paprsků Čerenkov (MAGIC) dalekohledy, stejně jako širokou škálu optických dalekohledů různých velikostí.[12]

Věda

Obrázek ilustruje všechny tři plánované třídy dalekohledů.[13]

CTA se bude dívat na oblohu ve fotonech s vyšší energií, než kdy bylo dříve měřeno. Ve skutečnosti mohou urychlovače kosmických částic dosáhnout energií nepřístupných pro urychlovače vyrobené člověkem, jako je Velký hadronový urychlovač. Unikátní schopnosti CTA nám pomohou vyřešit některé z nejznepokojivějších otázek astrofyziky. CTA se bude snažit porozumět dopadu vysokoenergetických částic na vývoj kosmických systémů a získat vhled do nejextrémnějších a neobvyklých jevů ve vesmíru. CTA bude hledat zničení temná hmota částice a odchylky od Einsteinovy ​​teorie speciální relativita a dokonce provést sčítání lidu zrychlení částic ve vesmíru.[14]

CTA se bude snažit řešit otázky v astrofyzice i mimo ni. Tyto otázky spadají do tří hlavních témat studia: Porozumění původu a roli relativistických kosmických částic, Zkoumání extrémních prostředí, Zkoumání hranic ve fyzice. Při řešení těchto témat bude CTA dodržovat následující klíčové cíle: Galaktické centrum, Velký Magellanovo mračno Galaktické letadlo, galaktické klastry, kosmické paprsky PeVatrons, systémy formování hvězd, Aktivní galaktická jádra Přechodné jevy.[15]

Přístup

Na rozdíl od současných nástrojů bude CTA fungovat jako otevřená observatoř zaměřená na návrh. Pozorování budou provádět provozovatelé observatoře, poté budou data kalibrována, redukována a společně s analytickými nástroji zpřístupněna vrchní vyšetřovatel ve formátu dat FITS. Po proprietárním období budou data otevřeně zpřístupněna prostřednictvím archivu dat CTA.[16]

Reference

  1. ^ Konsorcium CTA (2019). Věda s Čerenkovovým dalekohledem. World Scientific. doi:10.1142/10986. ISBN  978-981-3270-08-4.
  2. ^ "Technologie CTA" (datovaný seznam na webu, od roku 2018). cta-observatory.org. 12. března 2018. Citováno 12. března 2018.
  3. ^ „Technologie CTA“ (datovaný seznam na webu, od roku 2018). cta-observatory.org. 12. března 2018. Citováno 12. března 2018.
  4. ^ „Stav a výhled Čerenkovova dalekohledu“ (PDF). 30. října 2015. Citováno 24. července 2017.
  5. ^ „Zcela nová technika výzkumu vysokoenergetických gama paprsků | Internetové snímky“. Citováno 2019-11-03.
  6. ^ „Země a instituty v konsorciu CTA“ (datovaný seznam na webu, od roku 2018). cta-observatory.org. 12. března 2018. Citováno 12. března 2018.
  7. ^ „Akcionáři a přidružení členové CTAO gGmbH“ (datovaný seznam na webu, od roku 2018). cta-observatory.org. 12. března 2018. Citováno 12. března 2018.
  8. ^ name = "eso-ann15058"
  9. ^ „CTA Site Locations“. CTAO gGmbH. 12. března 2018. Citováno 12. března 2018.
  10. ^ „Pole CTA pro jižní polokouli“. CTAO gGmbH. 28. července 2017. Citováno 28. července 2017.
  11. ^ „Podepsány závěrečné dohody pro web CTA pro jižní polokouli v Chile“. Citováno 20. prosince 2018.
  12. ^ „Pole CTA pro severní polokouli“. CTAO gGmbH. 28. července 2017. Citováno 28. července 2017.
  13. ^ „ESO bude hostitelem Čerenkovova dalekohledu Array-South na Paranalu - ESO vstupuje do partnerství s největší observatoří gama záření na světě“. www.eso.org. Citováno 20. prosince 2018.
  14. ^ „Pole CTA pro severní polokouli“. CTAO gGmbH. 28. července 2017. Citováno 28. července 2017.
  15. ^ „Pole CTA pro severní polokouli“. CTAO gGmbH. 28. července 2017. Citováno 28. července 2017.
  16. ^ „Pole CTA pro severní polokouli“. CTAO gGmbH. 28. července 2017. Citováno 28. července 2017.

externí odkazy