| VERITAS | |
|---|---|
| VERITAS - neljän kaukoputken sarja | |
| Tyyppi | gammateleskooppi ja tähtitieteellinen observatorio |
| Sijainti | Arizona |
| Koordinaatit | 31°40′30″ s. sh. 110°57′07″ W e. |
| Korkeus | 1268 m |
| Aloituspäivämäärä | 1. helmikuuta 2005 ja huhtikuuta 2007 |
| Halkaisija | 12 m |
| Kulmaresoluutio | 0,0017 rad |
| Tehokas alue |
|
| Verkkosivusto | veritas.sao.arizona.edu _ |
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
VERITAS ( Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System ) on maassa sijaitseva teleskooppikompleksi, joka koostuu neljästä 12-metrisestä optisesti heijastavasta teleskoopista . Sitä käytetään gammasäteilyastronomiassa fotonien energioiden alueella GeV - TeV luokkaa. VERITAS käyttää Cherenkov-teleskooppeja havaitsemaan gammasäteilyä tarkkailemalla tämän säteilyn aiheuttamia ilmasuihkuja . Teleskooppien suunnittelu perustuu Whipplen observatorion 10 metrin gammateleskooppiin , ja se koostuu joukosta Cherenkov-teleskooppeja, jotka on sijoitettu siten, että ne tarjoavat suurimman liikkuvuuden ja korkeimman herkkyyden energia-alueella 50 GeV - 50 TeV. Observatorio täydentää Fermi-gamma-avaruusteleskooppia laajalla tiedonkeruualueella ja laajemmalla havaittujen hiukkasenergioiden valikoimalla. Observatorion rakennustyöt valmistuivat vuonna 2007.
VERITAS on neljä 12-metristä Cherenkov-teleskooppia, jotka sijaitsevat noin 100 metrin etäisyydellä toisistaan. [1] Useiden kaukoputkien käyttö mahdollistaa stereoskooppiset havainnot. Tällaiset havainnot mahdollistavat ilmasuihkun muodon määrittämisen, mikä puolestaan mahdollistaa hiukkasten saapumissuunnan ja niiden energian tarkan määrittämisen. Korkea kulmaresoluutio saadaan etsimällä kustakin teleskoopista keskiakselia, jota pitkin suihku etenee, ja seuraamalla näitä akseleita niiden leikkauspisteeseen. Näiden akselien leikkauspiste on suunta gammasäteilyn lähteeseen. Jokainen teleskooppi tarkkailee ilmasuihkuja tietyllä alueella, jonka avulla voit löytää suihkun lähteen.
Jokaisessa kaukoputkessa on 12 metrin aukko, jokaisessa antennissa 350 peiliä ja 3,5 asteen näkökenttä. Teleskoopit on rakennettu Davis-Cottonin optisen mallin mukaan, jossa käytetään pallomaista heijastinta. Tätä optista rakennetta käyttävät teleskoopit on helppo koota ja kohdistaa. Tämä menetelmä aiheuttaa pienen (noin 4 nanosekunnin) [2] hajoamisen signaalin saapumisajassa. Jokaisen kaukoputken kamerassa on 499 valomonistinputkea . VERITAS-kompleksin kaukoputket, kuten muut Cherenkov-teleskoopit, ovat herkimpiä suurienergisille kosmisille säteille. Herkkyysalue on 85 GeV yli 30 TeV. Teleskoopin resoluutio energian ja kulman suhteen riippuu tulevan gammasäteen energiasta. Joten esimerkiksi 1 TeV:n energialla kaukoputken resoluutio energian suhteen on noin 17% ja kulman suhteen - 0,08 astetta. Matriisin tehollinen pinta -ala on 100 000 m 2 .
VERITAS käyttää kolmitasoista laukaisujärjestelmää erottaakseen hyödyllisen tiedon (ilmasuihkut gammasäteistä) melusta ( hadronisuihkut , tähti- ja kuuvalo, myonit ) . Ensimmäinen taso on erotin jokaisessa pikselissä, joka käyttää vakioviiveen erotinta. Toinen taso on mallinvalintalaukaisin, joka valitsee vain fotonien aiheuttamat ilmasuihkut, joilla on kompakti muoto ja satunnaisesti jakautuneet taustapulsaatiot. Kolmas taso on joukko laukaisimia, jotka etsivät osumia eri kaukoputkesta. [3]
Kosmisen säteiden tuottama Tšerenkovin säteily yläilmakehässä on erittäin heikkoa, joten VERITAS-havaintoja voidaan tehdä vain kirkkaana kuuttomana yönä. Tämä lyhentää tarkkailuaikaa 70-100 tuntiin joka kuukausi syys-kesäkuussa. Monsuuni-ilmasto tekee teleskooppikompleksin toiminnan mahdottomaksi heinä-elokuussa.
VERITAS-kompleksi rakennettiin uuden sukupolven Cherenkov-teleskooppiksi läntisellä pallonpuoliskolla. Se suunniteltiin alun perin seitsemän teleskoopin ryhmäksi, mutta vain neljä rakennettiin. Teleskoopit perustuivat Whipplen observatorion nykyiseen 10-metriseen Whipple-teleskooppiin, mutta niillä oli merkittäviä parannuksia heijastavassa optiikassa, valonpysäytystehokkuudessa, signaalipiireissä ja tallennuselektroniikassa. Tämä oli tärkeä askel eteenpäin verrattuna edellisen sukupolven kaukoputkeen, kuten Whipple-teleskooppi, HEGRA ja CAT Cherenkov-ilmakehäteleskooppi. [2]
Ensimmäisen kaukoputken menestyksen jälkeen loput kolme valmistuivat tammikuussa 2007 ja 27.–28.4.2007 otettiin käyttöön kaikki neljä kaukoputkea. [4] Teleskoopit nro 1 ja 4 rakennettiin alun perin vain 35 metrin etäisyydelle toisistaan, ja tämän vuoksi ne käytännössä kopioivat toisiaan. Kesällä 2009 teleskooppi nro 1 siirrettiin uuteen paikkaan herkkyyden parantamiseksi. Liikkeen jälkeen ryhmän herkkyys nousi 30 %, mikä lyhensi gammasäteilylähteiden havaitsemisaikaa 60 %. [1] Lisäksi kesällä 2012 kaikki valomonistinkammiot vaihdettiin tehokkaampiin, mikä taas paransi herkkyyttä erityisesti mittausalueen alarajalla. [5]
VERITAS-havainnot kosmisista säteistä ovat tehneet mahdolliseksi tutkia tarkemmin tähtitieteellisiä kohteita, jotka lähettävät korkeaenergistä säteilyä, kuten: [4]
Näiden esineiden tutkimus on jatkunut vuodesta 2008, ja sen jälkeen on saavutettu monia tärkeitä tieteellisiä saavutuksia. Ensimmäisenä toimintavuotenaan VERITAS löysi kaksi uutta TeV-hiukkasten lähdettä ja teki myös yksityiskohtaisia tutkimuksia supernovajäännöksistä. [6]
Vuodesta 2007 vuoteen 2011 VERITAS teki havaintoja rapu-sumusta . Gammasäteilykvantteja, joiden energiat ylittivät 100 GeV, löydettiin, jotka eivät olleet yhtäpitäviä pulsarien teoreettisen mallin kanssa.
Suuri määrä aikaa (noin 400 tuntia vuodessa) käytetään noin 128 aktiivisen galaktisen ytimen tarkkailuun. Monia blaaareja on tunnistettu , samoin kuin perusteellinen tutkimus jo tunnetuista lähteistä.
VERITASilla on myös laaja pimeän aineen tutkimusohjelma, jossa etsitään epäsuoria jälkiä erittäin korkean energian gammasäteistä, joiden pitäisi syntyä pimeän aineen hiukkasten tuhoutumisesta . Suurin osa näistä etsinnöistä tehdään galaktisessa keskustassa ja kääpiöspiraaligalakseissa . [7]
VERITASia tukevat Yhdysvaltain energiaministeriö , National Science Foundation , Smithsonian Institution , Canadian Science and Engineering Research Council (NSERC), Irlannin tiedesäätiö (SFI), Particle Physics and Astronomy Research Council (PPARC).
Yhteistyö koostuu useista jäsenistä ja muista yhteistyölaitoksista.