MAGIC (dalekohled) - MAGIC (telescope) - Wikipedia
 První dalekohled MAGIC | |
| Alternativní názvy | KOUZLO  |
|---|---|
| Část | Hvězdárna Roque de los Muchachos |
| Umístění | La Palma, Atlantický oceán |
| Souřadnice | 28 ° 45'43 ″ severní šířky 17 ° 53'24 ″ Z / 28,761944444444 ° N 17,89 ° WSouřadnice: 28 ° 45'43 ″ severní šířky 17 ° 53'24 ″ Z / 28,761944444444 ° N 17,89 ° W |
| Nadmořská výška | 2200 m (7200 ft) |
| Vlnová délka | Gama paprsky (nepřímo) |
| Postavený | 2004 |
| Styl dalekohledu | JEDNÁM odrážející dalekohled |
| Průměr | 17 m (55 ft 9 v) |
| Sběratelská oblast | 240 m2 (2600 čtverečních stop) |
| Ohnisková vzdálenost | f / D 1,03 |
| Montáž | kovová konstrukce |
| Vyměněno | HEGRA |
| webová stránka | wwwmagic |
  Umístění MAGIC | |
 Související média na Wikimedia Commons | |
KOUZLO (Hlavní atmosférické zobrazování gama Čerenkovovy dalekohledy) je systém dvou Zobrazovací atmosférické Čerenkovovy dalekohledy se nachází na Hvězdárna Roque de los Muchachos na La Palma, jeden z Kanárské ostrovy, asi 2200 m nad mořem. MAGIC detekuje sprchy částic uvolňované gama paprsky, za použití Čerenkovovo záření slabé světlo vyzařované nabitými částicemi ve sprchách. S průměrem 17 metrů pro odraznou plochu byl před výstavbou největší na světě H.E.S.S. II.
První dalekohled byl vyroben v roce 2004 a fungoval pět let v samostatném režimu. Druhý dalekohled MAGIC (MAGIC-II) ve vzdálenosti 85 m od prvního dalekohledu začal pořizovat data v červenci 2009. Společně integrují stereoskopický systém dalekohledu MAGIC.[1]
MAGIC je citlivý na kosmické gama paprsky s fotonové energie mezi 50GeV (později snížena na 25 GeV) a 30TeV díky velkému zrcadlu; jiné pozemské gama dalekohledy obvykle pozorují energie gama nad 200–300 GeV. Satelitní detektory detekují gama paprsky v energetickém rozsahu od keV až po několik GeV.
Cíle
Cílem dalekohledu je detekovat a studovat především fotony pocházející z:
- Nahromadění černé díry v aktivní galaktická jádra
- Zbytky supernovy, kvůli jejich zájmu jako zdroje kosmické paprsky.
- Jiné galaktické zdroje jako např pulsární větrné mlhoviny nebo X-ray binární soubory.[2][3]
- Neidentifikovaný EGRET nebo Fermi Zdroje
- Gama záblesky
- Zničení temná hmota
Postřehy
MAGIC našel pulzní gama paprsky o energiích vyšších než 25 GeV vycházejících z Krabí Pulsar.[4] Přítomnost takových vysokých energií naznačuje, že zdroj gama záření je daleko v pulsaru magnetosféra, v rozporu s mnoha modely.
Byla zjištěna MAGIC[5] velmi vysokoenergetické kosmické paprsky z kvazar 3C 279, což je 5 miliard světelných let od Země. To zdvojnásobuje předchozí rekordní vzdálenost, od které byly detekovány kosmické paprsky velmi vysoké energie. Signál naznačoval, že vesmír je transparentnější, než se dříve myslelo na základě údajů z optických a infračervených dalekohledů.
MAGIC nepozoroval kosmické paprsky způsobené rozpadem temné hmoty v trpasličí galaxie Draco.[6] To posiluje známá omezení na modelech temné hmoty.
Mnohem kontroverznějším pozorováním je energetická závislost rychlosti světla kosmických paprsků vycházející z krátkého výbuchu blazar Markarian 501 9. července 2005. Fotony s energiemi mezi 1,2 a 10 TeV dorazily 4 minuty po těch v pásmu mezi 0,25 a 0,6 TeV. Průměrné zpoždění bylo 30 ± 12 ms na GeV energie fotonu. Pokud je vztah mezi prostorovou rychlostí fotonu a jeho energie je lineární, pak se to promítne do zlomkového rozdílu v rychlosti světla rovného mínusu energie fotonu děleno 2 × 1017 GeV. Vědci navrhli, že zpoždění lze vysvětlit přítomností kvantová pěna, jehož nepravidelná struktura může zpomalit fotony nepatrnými množstvími, které lze detekovat pouze v kosmických vzdálenostech, jako v případě blazaru.[7]
Technické specifikace
Každý dalekohled má následující specifikace:
- Sběratelská plocha 236 m² skládající se z 956 50 cm × 50 cm hliník jednotlivé reflektory
- Lehký uhlíkové vlákno rám
- Detektor skládající se z 396 samostatných hexagonálních detektorů fotonásobiče ve středu (průměr: 2,54 cm) obklopených 180 většími detektory fotonásobiče (průměr: 3,81 cm).
- Data jsou přenášena v analogové formě pomocí optické vlákno kabely
- Digitalizace signálu se provádí pomocí ADC (analogově-digitální převodník) o frekvenci 2 GHz
- Celková hmotnost 40 000 kg
- Reakční doba pro přesun do jakékoli polohy oblohy kratší než 22 sekund[8]
Každé zrcadlo reflektoru je sendvič z hliníku plástev, 5 mm deska ze slitiny AlMgSi, pokrytá tenkou vrstvou křemen k ochraně povrchu zrcadla před stárnutím. Zrcadla mají sférický tvar se zakřivením odpovídajícím poloze desky v paraboloid reflektor. The odrazivost zrcátek je kolem 90%. Ohniskové místo má velikost zhruba poloviny velikosti pixelu (<0,05 °).
Nasměrování dalekohledu do různých výškových úhlů způsobí, že se reflektor odchýlí od ideálního tvaru díky gravitaci. Aby se zabránilo této deformaci, je dalekohled vybaven Aktivní ovládání zrcátek Systém. Každé čtyři zrcátka jsou namontovány na jediném panelu, který je vybaven pohony který může upravit jeho orientaci v rámečku.
Signál z detektoru je přenášen přes 162 m dlouhá optická vlákna. Signál je digitalizován a uložen do 32kB kruhové vyrovnávací paměti. Odečtení kruhové vyrovnávací paměti má za následek mrtvý čas 20 µs, což odpovídá přibližně 2% mrtvého času při návrhové spouštěcí frekvenci 1 kHz. Odečet je řízen pomocí FPGA (Xilinx ) čip na kartě PCI (MicroEnable). Data se ukládají do a RAID0 diskový systém rychlostí až 20 MByte / s, což má za následek až 800 GB nezpracovaných dat za noc.[8]
Spolupracující instituce
Na používání MAGICu spolupracují fyzici z více než dvaceti institucí v Německu, Španělsku, Itálii, Švýcarsku, Chorvatsku, Finsku, Polsku, Indii, Bulharsku a Arménii; největší skupiny jsou na
- Institut de Física d'Altes Energies (IFAE ), Španělsko
- Universitat Autònoma de Barcelona, Španělsko
- Universidad Complutense de Madrid, Španělsko
- Instituto de Astrofísica de Canarias, Španělsko
- ETHZ, Curych, Švýcarsko
- UNIGE, Ženeva, Švýcarsko
- Dipartimento di Fisica a INFN, Univerzita v Padově, Itálie
- Observatoř Tuorla, Piikkiö, Finsko
- Dipartimento di Fisica a INFN, University of Siena, Itálie
- Dipartimento di Fisica a INFN, University of Udine, Itálie
- TU Dortmund University, Německo
- Univerzita ve Würzburgu, Německo
- Max Planck Institute for Physics, Německo
- Ústav pro fyziku částic, Curych, Švýcarsko
- Národní ústav pro astrofyziku (INAF), Itálie
- Ústav pro jaderný výzkum a jadernou energii, Sofie, Bulharsko
- Chorvatské MAGIC Consortium (Institut Ruđer Bošković, Záhřeb; University of Split, Rozdělit; University of Rijeka, Rijeka ), Chorvatsko
Reference
- ^ „Technický stav dalekohledů MAGIC“, spolupráce MAGIC, Proc. International Cosmic Rays Conference 2009, arXiv: 0907.1211
- ^ Albert, J. (2006). „Proměnlivá velmi vysoká energie gama záření z mikroquasaru LS I +61 303“. Věda. 312 (5781): 1771–3. arXiv:astro-ph / 0605549. Bibcode:2006Sci ... 312.1771A. doi:10.1126 / science.1128177. PMID 16709745.
- ^ Albert, J .; Aliu, E .; Anderhub, H .; Antoranz, P .; Armada, A .; Baixeras, C .; Barrio, J. A .; Bartko, H .; Bastieri, D .; Becker, J. K .; Bednarek, W .; Berger, K .; Bigongiari, C .; Biland, A .; Bock, R. K .; Bordas, P .; Bosch-Ramon, V .; Bretz, T .; Britvitch, I .; Camara, M .; Carmona, E .; Chilingarian, A .; Coarasa, J. A .; Commichau, S .; Contreras, J.L .; Cortina, J .; Costado, M. T .; Curtef, V .; Danielyan, V .; et al. (2007). „Velmi vysokoenergetické gama záření z binárního Cygnus X-1 z hvězdné hmoty černé díry“ (PDF). Astrofyzikální deník. 665: L51. arXiv:0706.1505. Bibcode:2007ApJ ... 665L..51A. doi:10.1086/521145.
- ^ Aliu, E .; Anderhub, H .; Antonelli, L. A .; Antoranz, P .; Backes, M .; Baixeras, C .; Barrio, J. A .; Bartko, H .; Bastieri, D .; Becker, J. K .; Bednarek, W .; Berger, K .; Bernardini, E .; Bigongiari, C .; Biland, A .; Bock, R. K .; Bonnoli, G .; Bordas, P .; Bosch-Ramon, V .; Bretz, T .; Britvitch, I .; Camara, M .; Carmona, E .; Chilingarian, A .; Commichau, S .; Contreras, J.L .; Cortina, J .; Costado, M. T .; Covino, S .; et al. (2008). "Pozorování pulzních paprsků nad 25 GeV z Krabího Pulsaru s MAGIC". Věda. 322 (5905): 1221–1224. arXiv:0809.2998. Bibcode:2008Sci ... 322.1221A. doi:10.1126 / science.1164718. PMID 18927358.
- ^ Albert, J .; Aliu, E .; Anderhub, H .; Antonelli, L. A .; Antoranz, P .; Backes, M .; Baixeras, C .; Barrio, J. A .; Bartko, H .; Bastieri, D .; Becker, J. K .; Bednarek, W .; Berger, K .; Bernardini, E .; Bigongiari, C .; Biland, A .; Bock, R. K .; Bonnoli, G .; Bordas, P .; Bosch-Ramon, V .; Bretz, T .; Britvitch, I .; Camara, M .; Carmona, E .; Chilingarian, A .; Commichau, S .; Contreras, J.L .; Cortina, J .; Costado, M. T .; et al. (2008). „Velmi vysokoenergetické gama paprsky ze vzdáleného kvasaru: Jak transparentní je vesmír?“. Věda. 320 (5884): 1752–4. arXiv:0807.2822. Bibcode:2008Sci ... 320.1752M. doi:10.1126 / science.1157087. PMID 18583607.
- ^ Albert, J .; Aliu, E .; Anderhub, H .; Antoranz, P .; Backes, M .; Baixeras, C .; Barrio, J. A .; Bartko, H .; Bastieri, D .; Becker, J. K .; Bednarek, W .; Berger, K .; Bigongiari, C .; Biland, A .; Bock, R. K.; Bordas, P .; Bosch-Ramon, V .; Bretz, T .; Britvitch, I .; Camara, M .; Carmona, E .; Chilingarian, A .; Commichau, S .; Contreras, J.L .; Cortina, J .; Costado, M. T .; Curtef, V .; Danielyan, V .; Dazzi, F .; De Angelis, A. (2008). „Horní limit pro emise y-paprsků nad 140 GeV z Draco Spheroidal Galaxy Draco“. Astrofyzikální deník. 679: 428–431. arXiv:0711.2574. Bibcode:2008ApJ ... 679..428A. doi:10.1086/529135.
- ^ „Zpoždění gama záření může být znamením„ nové fyziky'".
- ^ A b Cortina, J .; pro spolupráci MAGIC (2004). "Stav a první výsledky MAGICKÉHO dalekohledu". Astrofyzika a vesmírná věda. 297 (2005): 245–255. arXiv:astro-ph / 0407475. Bibcode:2005Ap & SS.297..245C. doi:10.1007 / s10509-005-7627-5.