Compton (gamma-observatorio)

Compton Gamma Ray Observatory ( CGRO ) on toinen NASAn "suurista observatorioista" Hubble - teleskoopin jälkeen . Observatorio on nimetty fysiikan Nobelin voittajan Arthur Comptonin mukaan. Observatorion on valmistanut TRW (nykyisin Northrop Grumman ). Se laukaistiin avaruussukkulalla Atlantis (tehtävä STS-37 ) 5. huhtikuuta 1991 ja toimi 4. kesäkuuta 2000 asti . Observatorio oli tuolloin suurin avaruussukkuloiden koskaan laukaistama hyötykuorma (17 tonnia) (laukaisun jälkeen ylempi vaihe, Chandra -observatorio , painoi 22,7 tonnia, ennätys siirtyi sille).

Yhden gyroskoopin epäonnistumisen jälkeen satelliitti poistettiin kiertoradalta. Huolimatta siitä, että observatorion laitteet toimivat täysin normaalisti, toisen satelliittigyroskoopin vika saattoi johtaa siihen, että sen myöhempi kiertorata olisi paljon monimutkaisempi ja voi olla vaarallista. NASAn sisällä käytyjen keskustelujen jälkeen päätettiin, että turvallisuuden vuoksi on parempi siirtää satelliitti kiertoradalta hallitusti kuin antaa sen pudota hallitsemattomasti pidemmälle. Satelliitti tuli ilmakehän tiheisiin kerroksiin 4. kesäkuuta 2000 , satelliitin jäännökset, jotka eivät palaneet ilmakehässä, putosivat Tyynellemerelle .

Työkalut

Comptonin observatoriossa oli 4 pääinstrumenttia, jotka yhdessä kattoivat energia-alueen 20 keV - 30 GeV.

BATSE

Marshall Space Centerin (NASA) Burst and Transient Source Experiment ( BATSE ) -instrumentti soihdun ja ohimenevien tapahtumien tutkimukseen oli suunniteltu havaitsemaan lyhyitä purskeita (esimerkiksi gammapurskeita ), ja sillä oli myös kyky tehdä tutkimuksia koko taivas. Laite koostui 8 identtisestä LAD-moduulista (Large Area Detector), jotka oli sijoitettu observatorion kulmiin. Jokainen moduuli oli NaI(Tl)-kide, jonka halkaisija oli 50,48 cm ja paksuus 1,257 cm ja toiminta-energia-alue 20 keV - 2 MeV, ja NaI-kide, jonka halkaisija oli 12,7 cm ja paksuus 7,62 cm. laajennettu energiaalue jopa 8 MeV. Kaikkia kiteitä ympäröi muovituike, joka muodosti ilmaisimien sattumanestosuojan varautuneilta kosmisten säteiden hiukkasilta ja varautuneilta hiukkasilta Maan säteilyvyöhykkeiltä. Ilmaisimien laskentanopeuden jyrkkä nousu aloitti ilmaisimen lukemien tallentamisen lisääntyneellä aikaresoluutiolla, mikä mahdollisti myöhemmin purskevalokäyrien analysoinnin. Tyypillinen BATSE-instrumentin purskeiden tallennustaajuus on noin yksi päivässä.

OSSE

Suuntatuikespektrometri Oriented Scintillation Spectrometer Experiment , ( OSSE ), tuotettu US Navy Research Laboratoryssa ( eng.  Naval Research Laboratory ) tallensi gammasäteilyä, joka putoaa spektrometrin näkökenttään, jota rajoitti kollimaattori, jonka mitat ovat 3,8 ° FWHHM 11,4 ° M. . Ilmaisimet olivat paksuja NaI(Tl)-tuikekiteitä, joiden halkaisija oli 30,3 cm ja paksuus 10,2 cm, optisesti konjugoituina paksuun 76,2 mm paksuiseen CsI(Na)-kiteeseen, jotka toimivat Phoswich-laitteiden periaatteella, eli erottuvat nopeasti (~0,25). µs) tapahtumia, jotka tapahtuivat NaI-kiteessä hitaista (~1 µs) tapahtumista, jotka tapahtuivat CsI(Na)-kiteessä. Siten CsI(Na)-kide toimi tehokkaana sattumanestosuojana tapahtumia vastaan, jotka eivät tulleet instrumentin näkökentän läpi. Keskusilmaisinta sivuilta ympäröivä sylinterimäinen CsI(Na)-kide toimi myös sattumanvaraisuutena. Volframilevyistä valmistettu kollimaattori sijoitettiin CsI(Na)-kiteestä valmistettuun kuppiin, joka suojaa sattumalta. Laitteen neljä ilmaisinta toimi pareittain vuorotellen lähteen ja tausta-alueen havaintoja ottaakseen paremmin huomioon ilmaisimien instrumentaalisen taustan.

COMPTEL

Compton Telescope Imaging Compton Telescope , ( COMPTEL ) tuotettu Institute of Extraterrestrial Physics of the Societyssä. Max Planck , New Hampshiren yliopisto, Alankomaiden avaruustutkimusinstituutti ja ESA:n astrofysiikan laitos suunniteltiin määrittämään fotonien saapumissuunta alueella 0,75-30 MeV noin asteen tarkkuudella. Laitteen näkökenttä oli noin yksi steradiaani. Todellisten gammafotonien rekisteröimiseksi laitteen täytyi toimia samanaikaisesti kahdessa tuikeessa, ylemmässä ja alemmassa. Ylempään tuikeeseen sironneet gammasäteet, jotka jättävät siihen energian E 1 , absorboituivat alempaan tuikeeseen, jättäen energian E 2 siihen . Tietäen nämä kaksi suuretta, E 1 , E 2 , oli mahdollista määrittää tulevan gammasäteen kokonaisenergia ja Comptonin sirontakulma θ. Mittaamalla ilmaisimien paikat, joihin saapuvan gammasäteilykvantin käynnistämät tapahtumat rekisteröitiin, pystyttiin määrittämään taivaan suuntarengas, josta rekisteröity tapahtuma tuli. Kun otetaan huomioon vaatimus tapahtumien rekisteröintiaikojen lähes tiukasta yhteensattumisesta kahdessa ilmaisimessa (vain muutaman nanosekunnin viiveellä), suurin osa ilmaisimen taustatapahtumista vaimennettiin tehokkaasti. Analysoimalla suurta määrää tapahtumia fotonien saapuvien "renkaiden" avulla pystyttiin rekonstruoimaan taivaskartta, jonka kulmaresoluutio oli noin yhden asteen.

EGRET

Energetic Gamma Ray Experiment Telescope ( EGRET ) on rekisteröinyt gammasäteitä alueella 20 MeV - 30 GeV asteen murto-osien kulmaresoluutiolla ja 15 %:n energiaresoluutiolla. Laite kehitettiin Goddard Space Flight Centerissä (USA), Society of Extraterrestrial Physicsin instituutissa. Max Planck ja Stanfordin yliopisto. Ilmaisin toimi periaatteella havaita elektroni-positroniparit, jotka muodostuivat, kun korkeaenergiset gammasäteet kulkevat ilmaisimen tilavuuden läpi. Ilmaisimessa mitattiin sekundäärielektronien ja positronien liikeradat ja niiden kokonaisenergiat, joiden avulla saatiin palautettua tietoa tulevan gammasäteen suunnasta ja sen energiasta.

Päätulokset

• EGRET-teleskooppi sai korkealaatuisen taivaskartan yli 100 MeV:n gammasäteillä [1] . EGRET-teleskoopin datalaadun ylitti vain vuonna 2008 lanseerattu Fermi -observatorio. EGRET-instrumentin neljän toimintavuoden aikana havaittiin 271 lähdettä, joista 170:n luonnetta ei voitu määrittää.
• COMPTEL-teleskooppi sai ensimmäistä kertaa galaksin kartan radioaktiivisen alumiini-26:n säteilylinjassa, joka muodostuu supernovaräjähdyksen aikana [2] .
• OSSE-instrumentilla saatiin tähän mennessä parhaat spektrit eri galaktisista ja ekstragalaktisista lähteistä jopa 1 MeV:n energia-alueella [3]
• BATSE-laite havaitsi yli 3000 GRB:tä (suurin GRB-sarja tähän mennessä [4] ), mikä mahdollistaa ensimmäistä kertaa joukon tärkeitä tilastollisia tutkimuksia GRB:istä [5] . Muun muassa pystyttiin osoittamaan, että gammapurskeiden tilajakauma on hyvin tasainen taivaalla ja ne jakautuvat kahteen suureen perheeseen, joiden keskimääräinen kesto on alle ja yli 2 sekuntia [6] . Nykyaikaisten käsitysten mukaan jako gammapurkausten kestolla liittyy eroon astrofysikaalisten esineiden luonteessa, räjähdyksissä, jotka johtavat gammapurkauksiin (binaaristen mustien aukkojen tai neutronitähtien yhteensulautumisen ja tähtien romahtamiseen). massiivinen tähti)
• BATSE-instrumentin avulla suoritettiin tähän mennessä paras röntgenpulsareiden seuranta, mikä mahdollisti joukon tärkeitä testejä akkreoituvien neutronitähtien astrofysikaalisille malleille [7] .
• Maan ilmakehän ukkospilvistä on löydetty lyhyitä gammasäteilypurkauksia .

Muistiinpanot

1. ↑ EGRET-havainnot galaktisen tason diffuusista gammasäteestä
2. ↑ COMPTEL-havainnot galaktisesta ^26^Al-emissiosta.
3. ↑ Galaktisten mustien aukkojen ehdokkaiden gammasäteen spektritilat
4. ↑ Neljäs BATSE Gamma-ray Burst -katalogi (tarkistettu)
5. ↑ BATSE:n havaitsemien gammapurskeiden tilajakauma . Haettu 3. joulukuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 22. lokakuuta 2017. (määrätön)
6. ↑ Kahden gammapurskeluokan tunnistaminen . Haettu 3. joulukuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 29. kesäkuuta 2014. (määrätön)
7. ↑ Havaintoja lisääntyvistä pulsareista . Haettu 3. joulukuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 8. huhtikuuta 2019. (määrätön)

Linkit

• cossc.gsfc.nasa.gov - Comptonin virallinen verkkosivusto
• NASA CGRO kuvia

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri tanskalainen Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa BIBSYS : 4105652 GND : 4428186-9 , 1090574673 J9U : 987007441517505171 LCCN : no95029784 VIAF : 146858764 WorldCat VIAF : 146858764