Fandom

АСТРОУИКИ

Телескопът MAGIC

182pages on
this wiki
Add New Page
Беседа0 Share

Ad blocker interference detected!


Wikia is a free-to-use site that makes money from advertising. We have a modified experience for viewers using ad blockers

Wikia is not accessible if you’ve made further modifications. Remove the custom ad blocker rule(s) and the page will load as expected.

Обща информация:

Телескопът MAGIC (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Telescope) е най-големяит наземен телескоп, използван за наблюдение на гама лъчи. В действителност той се използва за наблюдаването на излъчването предизвикано от взаимодействието на гама лъчите със земната атмосфера. Телескопът е разположен на La Palma, един от Канарските острови в планината Roque de los Muchachos, на надморска височина около 2200м. На тази островна група редица големи научни институти разполагат своите телескопи, защото там атмосферата позволява да се правят пълноценни и качествени наблюдения.(фиг.1)

MAGIC е бил пуснат в експлоатация през август 2004г. като основен дял в него имат научни институтции от Германия, Испания и Италия. Предшественик на телескопа е експериментът HEGRA, който е използвал няколко по-малки телескопа, разположени на същия остров. Предстои пускането на телескоп MAGIC II, който да работи съвместно с първия такъв телескоп. Характеристики: В тази част ще изложим някои от основните технически характеристики на телескопа MAGIC. Той е разположен на алт-азимутална монтировка, която може да се върти по метална релса. Цялата маса на телескопа, която се движи е около 64 тона по азимут и около 20 тона по височина. Благодаени на своите двигатели той може да бъде насочен до всяка точка от небето за най-много 100 секунди. Това, както ще видим в следващата част, е изключително важно. Ролята на обектив на MAGIC се изпълнява от параболично огледало с диаметър около 17метра или обща площ от 236 м2 и относителен отвор 1. Tо е съставено от 974 квадратни сегмента, направени от алуминий. В прекия му фокус е разположена камера за регистриране на събраната от телескопа светлина.(фиг.2) Нейният диаметър е 1.05м, което съответства на зрително поле 3,6°. В камерата има разположени 576 фотоумножителя, които усилват попадналия сигнал. Те имат квантова ефективност 25-30%. Това означава, че такава част от попадналите фотони избиват след това електрони. MAGIC се използва за наблюдение в диапазона от енергия на падащото лъчение от 70 GeV до 10 ТеV.


Предимства на MAGIC

В момента MAGIC е най-добрият назамен телескоп за наблюдение в гама диапазона. Сега ще изброим предимствата му, които го правят такъв. На първо място, разбира се е неговата площ, която е най-голямата в сравнение с телескопите от неговия клас. Също така и квановата ефективност е най-високата, постигана досега. Телескопът може да бъде насочван много бързо, до 100 секунди за произволна точка от небето. Това е огромно предимство, при наблюдение на гама избухвания, защото повечето от тях продължават броени минути, мястото по небето, където ще се появи следващото избухване не може да бъде предвидено. Освен това с MAGIC могат да се извършват и наблюдения в диапазона от 100 до 200 GeV, който засега е слабо изследван. Физиката на експеримента В настоящата глава ще разгледаме физиката, която стои зад експеримента MAGIC. Земната атмосфера е напълно непрозрачна за гама лъчите, което е благоприятно за живота на Земята, защото те са силно йонизиращо лъчение. Все пак наземните гама телескопи могат да го наблюдават поради взаимодействието му с частиците от земната атмосфера. Нека да разгледаме какво става когато гама квант достигне до нея. Ако той бъде погълнат от някоя частица, то тя поглъща цялата му енергия. Вследствие на това частицата получава някаква скорост, която е толкова по-голяма, колкото по-голяма е енергията на падналия квант. При гама лъчите тази енергия е много висока и за това в много случаи скоростта, която частиците в земната атмосфера придобиват се оказава по-голяма от скоростта на светлината във въздуха (която, поради това, че въздухът е материална среда е по-малка от скоростта на светлината във вакуум). При това частицата започва да излъчва светлина, явление аналогично на ударните звукови вълни на свръхзвуковите самолети. Това явление се нарича Черенково излъчване, на името на своя откривател (фиг.3) Павел Черенков (съвместно със Сергей Вавилов), за което той получава Нобелова награда за физика през 1958г.

Вследсвие на взаимодействието на първичната частица с другите частици се получава един конус в който Черенковото лъчение се разпространява. Този конус обикновено има много малък ъгъл при върха си, най-често около 1°. Средно височината на този конус е около10км и на земната повърхност се получава област с радиус около 200м от която това лъчение може да се наблюдава.(фиг.3) Всъщност MAGIC и всички други черенкови телескопи регистрират именно него. По неговия анализ може да се съди за енергията на падналия гама квант.

Какво се наблюдава с MAGIC?

В тази част ще обсъдим обектите, които се наблюдават с MAGIC. Едни от най-наблюдаваните обекти от него са активните галактични ядра. Това са ядра на галактики в които има много масивни черни дупки. Към този тип обекти спадат квазарите, блазарите и Сийфъртовите галактики. Тяхното гама излъчване се поражда от загубата на гравитационната енергия на материята, която поглъщат (акреция). По променливостта на интензитета на активните галактични ядра може да се съди за механизмите на акреция и за нейния темп. Най-мистериозните обекти, които MAGIC наблюдава са гама –избухванията. Те са изключително мощни и много краткотрайни избухвания в гама лъчи, които възникват засега без видима причина, на произволни места по небето. За тях няма изградена завършена теория, но се предполага, че може да са избухвания в двойни системи, в които един от компонентите е компактен обект (например черна дупка), който поглъща материя от другия. Понеже гама избухванията са много кратки (до няколко минути), за тях следят една система от спътници, наречена EGRET. В момента в който някой от тях засече избухване, веднага сигнализира до MAGIC, който по най-бързия начин се насочва към мястото на избухването. Също с MAGIC се наблюдават и пулсари, бързо въртящи се неутронни звезди с много силно магнитно поле. То оформя излъчването им в два лъча и поради въртенето си те проблясват с точно определена честота. Така например пулсарът в мъглявината М1 (Ракоообразната мъглявина) често се използва за калибривка на телескопа.

Колаборацията MAGIC

Дейността на телескопа MAGIC се ръководи от международна колаборация. Тя се състои от учени от 10 страни: Германия, Испания, Италия, Финландия, Щвейцария, Армения, Хърватска, САЩ, България и Полша. Всяка година се организират поне две срещи на колаборацията на които се обсъждат текущите проблеми. На ротационен принцип членовете на различните групи дават нощни дежурства по две седмици на телескопа. В България този експеримент е представен от пет човека, работещи в Института за ядрени изследвания и ядрена енергетика към БАН.


Чавдар Чавдаров Дуцов-9 клас

Любомир Иванов Апостолов-9 клас

НАЦИОНАЛНА ПРИРОДОМАТЕМАТИЧЕСКА ГИМНАЗИЯ “Акад. Л. Чакалов” лицей на СУ “Св. Кл. Охридски”

Also on Fandom

Случайно уики