Energetický experimentální dalekohled gama paprsku - Energetic Gamma Ray Experiment Telescope

Logo nástroje.
Obloha, jak je vidět ve vysokoenergetických paprskech gama.

The Energetický experimentální dalekohled gama paprsku (EGRET) byl jedním ze čtyř nástrojů vybavených NASA Comptonská gama observatoř satelit. Vzhledem k tomu, že gama paprsky s nižší energií nelze přesně detekovat na zemském povrchu, byl EGRET zkonstruován tak, aby detekoval gama paprsky ve vesmíru. EGRET byl vytvořen za účelem detekce a sběru dat na gama záření v rozsahu energetické hladiny od 30 MeV do 30 GeV.

Pro splnění svého úkolu byl EGRET vybaven a jiskrová komora, kalorimetr a plast scintilátor kopule proti koincidenci. Jiskrová komora byla použita k vyvolání procesu zvaného elektron-pozitron výroba párů jako gama paprsek vstoupil do dalekohledu. Kalorimetr na dalekohledu byl poté použit k záznamu dat z elektron nebo pozitron. Aby vědci odmítli další energetické paprsky, které by data vychýlily, zakryli dalekohled plastovou scintilátorovou antikoincidenční kopulí. Kopule fungovala jako štít pro dalekohled a blokovala veškeré nežádoucí energetické paprsky.

Dalekohled byl kalibrován tak, aby zaznamenával pouze gama paprsky vstupující do dalekohledu v určitých úhlech. Když tyto gama paprsky vstoupily do dalekohledu, paprsky prošly jiskrovou komorou dalekohledu a zahájily výrobu elektronu a pozitronu. Kalorimetr poté detekoval elektron nebo pozitron a zaznamenal jeho data, například hladinu energie.

Z nálezů EGRET vědci potvrdili mnoho dlouhodobých teorií o energetických vlnách ve vesmíru. Vědci také dokázali kategorizovat a charakterizovat čtyři pulsary. Vědci dokázali pomocí výsledků EGRET zmapovat celou oblohu gama paprsků a zjistit zajímavá fakta o Měsíci a Slunci Země.

EGRET je předchůdcem Fermiho gama kosmický dalekohled LAT.

Design

Základní konstrukcí EGRETu byla v podstatě komora naplněná speciálním typem kovu, senzor na spodní straně komory pro zachycení a záznam gama paprsků a nakonec ochranný kryt celého nástroje. Komora by manipulovala s paprskem gama způsobem, který by bylo možné zaznamenat. Senzor by zachytil a zaznamenal charakteristiky gama paprsku. Nakonec by ochranný obal blokoval nežádoucí energetické paprsky.[1]

Za účelem detekce jednotlivých paprsků gama v rozmezí od 30 MeV do 30 GeV byl EGRET vybaven plastovou scintilátorovou antikoincidenční kopulí, jiskrovou komorou a kalorimetrem. Počínaje z vnějšku dalekohledu vědci zakryli EGRET plastovou scintilátorovou antikoincidenční kopulí. Kopule fungovala jako štít a blokovala jakékoli nežádoucí energetické vlny ve vstupu do dalekohledu a zkosení dat. Aby vědci skutečně vytvořili zapisovatelná použitelná data, použili proces nazývaný výroba párů elektron-pozitron, který vytváří elektron a pozitron současně v blízkosti jádra nebo subatomární částice. Za účelem navození tohoto procesu sestavili vědci v dalekohledu víceúrovňovou tenkovrstvou jiskrovou komoru. Jiskrová komora je v podstatě komora s mnoha deskami kovu a plynů, jako je helium nebo neon. A konečně, aby vědci zaznamenali data z elektronu nebo pozitronu o paprsku gama, vybavili EGRET kalorimetrem jodidu sodného (NaI (Tl)) aktivovaným thaliem na jeho základně. Kalorimetr zachytil rozlišení gama paprsků, které vstoupily do EGRETU.

Funkce

Vzhledem k tomu, že vědci z NASA chtěli, aby byly zpracovávány a zaznamenávány pouze určité typy gama paprsků, nastavili EGRET s mnoha systémy kontrol, které odfiltrovaly všechny nežádoucí informace. Nejzákladnějším typem filtru, který EGRET měl, bylo pouze umožnění propouštění paprsků gama do dalekohledu z určitých úhlů do jiskrové komory. Když gama paprsek prošel jiskrovou komorou, zasáhl jednu z kovových desek uvnitř jiskrové komory. Jakmile se paprsek gama dostal do kontaktu s kovovou deskou, zahájil proces výroby páru elektron-pozitron a vytvořil elektron a pozitron. Jakmile byl vytvořen jak elektron, tak pozitron, pokud se jedna z těchto částic stále pohybovala dolů v dalekohledu a nebyl vystřelen signál z antikoincidenčního scintilátoru, byla částice zobrazena a byla zaznamenána její energetická hladina. Protože každý gama paprsek musel projít všemi těmito systémy kontrol, byly výsledky EGRET podporovány jako nejcennější z ostatních nástrojů CGRO.[2][3]

Zjištění

Po celou dobu aktivního života EGRET, která trvala od roku 1991 do roku 2000, byly všechny gama paprsky, které shromáždil a zaznamenal, prováděny jeden po druhém. Z každého jednotlivého gama paprsku, který vstoupil na EGRET, byli vědci schopni vytvořit podrobnou mapu „celé vysokoenergetické gama oblohy“. Ze svých zjištění a mapování vesmíru dokázali vědci potvrdit mnoho dlouhých teorií o gama paprskech a jejich původu. NASA vědci také objevili, že pulsary, které jsou „rotujícími neutronovými hvězdami, které vyzařují paprsek elektromagnetického záření“, jsou nejlepšími zdroji gama paprsků. Vědci také dokázali detekovat a charakterizovat vlastnosti 4 pulzarů. Výsledky EGRET také poukázaly na vědce, že Měsíc Země je po většinu času obzvláště jasnější než Slunce. EGRET poskytl vědcům informace, které jim umožnily nové porozumění vesmíru.[4][5]

Reference

  1. ^ CGRO SSC EGRET Technické informace HEASARC: Archiv dat o energetických jevech NASA. Web. 23. ledna 2010.
  2. ^ CGRO SSC EGRET Technické informace HEASARC: Archiv dat o energetických jevech NASA. Web. 23. ledna 2010.
  3. ^ Thompson, D. J., D. L. Bertsch, D. J. Morris a R. Mukherjee. „Energetický experiment s gama paprskem, dalekohled s vysokou energií, gama záření, pozorování Měsíce a tichého Slunce.“ Věstník geofyzikálního výzkumu A7 102 (1997): 14730-4740. Tisk.
  4. ^ Fichtel, C.E .; Bertsch, D.L .; Dingus, B; Hartman, R.C .; Hunter, S.D; Kanbach, G; Kniffen, D.A .; Kwok, P.W .; Lin, Y.C; Mattox, J.R; Mayer-Hasselwander, H.A .; Michelson, P.F; von Montigny, C; Nolan, P.L; Pinkau, K; Rothermel, H; Schneid, E.J .; Sommer, M; Sreekumar, P; Thompson, D.J (1993), „Výsledky z Energetického experimentálního dalekohledu gama (EGRET) na Comptonské observatoři“, Pokroky ve vesmírném výzkumu, 13 (12): 637, Bibcode:1993AdSpR..13..637F, doi:10.1016 / 0273-1177 (93) 90175-B
  5. ^ Thompson, D. J., D. L. Bertsch, D. J. Morris a R. Mukherjee. „Energetický experiment s gama paprskem, dalekohled s vysokou energií, gama záření, pozorování Měsíce a tichého Slunce.“ Journal of Geophysical Research A7 102 (1997): 14730-4740. Tisk.

externí odkazy