Вікіпедія

H.E.S.S.

H.E.S.S. (від англ. High Energy Stereoscopic System, «високоенергетична стереоскопічна система») — система черенковських телескопів, що призначена для вивчення γ-випромінювання в діапазоні енергій від 100 ГеВ до 100 ТеВ. Названа так на честь нобелівського лауреата з фізики Віктора Гесса, який відкрив космічні промені. Інструмент дозволяє вченим досліджувати γ-джерела, потік від яких у тисячі разів слабший потоку від Крабоподібної Туманності (найяскравішого постійного джерела гамма-випромінювання на небі). H.E.S.S. знаходиться у Намібії біля гори Гамсберг, у місцевості, добре відомій своїм гарним астрокліматом. Перший з чотирьх телескопів був введений в експлуатацію влітку 2002 року. Всі чотири задіяні у грудні 2003 року; офіційне відкриття — 28 вересня 2004 року.

H.E.S.S.
Країна  Намібія
Розташування Кхомас
Висота 1800 м
Відкрито 2002[1]
Сайт: mpi-hd.mpg.de/hfm/HESS/
H.E.S.S.. Карта розташування: Намібія
H.E.S.S.
H.E.S.S.
H.E.S.S. (Намібія)
Мапа
CMNS: H.E.S.S. у Вікісховищі
Телескопи CT2 та CT3 із системи H.E.S.S. в Намібії.

Телескопи ред.

Черенковське випромінювання ред.

Детектування гамма-променів високих енергій за допомогою телескопа H.E.S.S. , базується на спостереженні черенковського випромінювання в атмосфері.

  • Високоенергетичний гамма-фотон потрапляє в атмосферу і генерує зливу вторинних частинок. Кількість частинок досягає максимуму на висоті близько 10 км. Утворені частинки мають значну енергію і рухаються з шивидкістю більшою за швидкість світла в повітрі, внаслідок чого випромінюють слабке блакитне світло. Черенковське випромінювання зосереджено у конусі і освітлює на поверхні землі ділянку близько 250 метрів в діаметрі. Наприклад, для фотону з енергією 1 ТеВ на поверхні реєструється близько 100 фотонів видимого світла на м².
  • Отримане зображення дає трек атмосферної зливи, який вказує на космічне джерело, від якого прийшов гамма-фотон. Кілька телескопів дають змогу відтворити просторову геометрію явища.

Характеристики системи ред.

 
Усі чотири телескопи.

H.E.S.S. — стереоскопічна система, в якій кілька телескопів спостерігають одну й ту ж ділянку неба.

Монтування ред.

  • Головні чотири телескопи (Етап I) розташовані у квадраті зі стороною 120 метрів. Таке розташування телескопів є гарним компромісом між великою базою та бажанням щоб 2 або більше телескопів потрапляли під широку атмосферну зливу.
  • Телескопи використовують альт-азимутальне монтування. Максимальна швидкість повороту системи 100 градусів на хвилину.
  • Діагональ квадрата спрямована в напрямку північ-південь.

Дзеркало ред.

  • Дзеркало з міркувань економії сегментоване на 382 частини по 60 см кожна.
  • Виготовлено з алюмінованого скла.
  • Має фокальну довжину 15 метрів.
  • Загальна площа кожного з чотирьох дзеркал — 108 м².
  • Відбивна здатність >80% (300 — 600 нм).
  • Орієнтація кожного сементу налаштовується двома сервоприводами.

На Етапі II передбачено розташування єдиного великого дзеркала (~ 600 м²) у центрі квадрата.

Камера ред.

Особливості спостережуваного об'єкта вимагають від камери: малого розміру пікселя для розділення деталей зображення; широкого поля зору для спостереження протяжних об'єктів; системи, що відкидає фонове випромінювання.

  • Розмір камери: 1,6 метрів в діаметрі, вага ~ 800 кг.
  • Поле зору 50.
  • Система з 960 детекторів — мікроканальні трубки.

Система збігів ред.

H.E.S.S. здійснює просторове відтворення атмосферної зливи для визначення її положення в просторі, тип і енергію частинки, що породила зливу. Тому записуються лише ті зливи, що спостерігаються як мінімум на двох телескопах. Система збігів отримує сигнали від кожного із телескопів і здійснює пошук відповідностей, аналізуючи затримки в сигналі від різних телескопів, які пов'язані з їхнім положенням.

Накопичення даних ред.

Система накопичення даних (DAQ — Data Acquisition System) здійснює збір та об'єднання даних з різних телескопів та систем моніторингу. Крім того вона здійснює первинний аналіз.

  • Дані з різних телескопів йдуть через 100 Mb Ethernet лінію до системи процесорів.
  • Система процесорів: 16 двоядерних Pentium 800 MHz процесорів без локальних дисків. Тут дані з різних телескопів комбінуються у повну подію, що після аналізу зберігається на локальних дисках.

Моніторинг атмосфери ред.

  • Інфрачервоні радіометри на кожному телескопі вимірюють ефективну температуру в полі зору телескопа. Хмари проявляються підвищенням температури.
  • Скануючий інфрачервоний радіометр оглядає усе небо кожні кілька хвилин.
  • «Детектор хмар» — сканує небо лазерним променем і реєструє розсіяне на хмарах та аерозолях випромінювання.
  • Оптичний телескоп вимірює прозорість атмосфери за допомогою зір.
  • Метеостанція.

Застосування і досягнення проекту ред.

Основна мета проекту H.E.S.S. — дослідження генерації і поширення високоенергетичних частинок у Всесвіті, тобто дослідження не теплового випромінювання Всесвіту. Не теплове випромінювання генерує багато різноманітних джеел. H.E.S.S. вже знайшов низку нових джерел [Архівовано 18 грудня 2010 у Wayback Machine.]:

Основна мета таких інструментів як H.E.S.S. — знайти значну кількість джерел кожного типу для розумного розділення на джерел класи та класифікацію механізмів прискорення.

Див. також інші наземні черенковські гамма-телескопи ред.

Посилання ред.

  1. High Energy Stereoscopic System Project (H.E.S.S.) [Архівовано 9 грудня 2010 у Wayback Machine.]
  2. Nature: High energy particle acceleration in the shell of a supernova remnant [Архівовано 24 жовтня 2006 у Wayback Machine.]
  3. Science: A new population of very high energy gamma-ray sources in the Milky Way [Архівовано 30 вересня 2007 у Wayback Machine.]
  4. New Scientist: Number of very high-energy gamma ray sources doubles [Архівовано 23 лютого 2008 у Wayback Machine.]
  5. Aspera European network portal
  1. ↑ https://www.mpi-hd.mpg.de/hfm/HESS/pages/about/
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=H.E.S.S.&oldid=42017348