Leaflet "Deutsche Beiträge zu CTA"

Cherenkov Telescope Array
Observatorium für Gammastrahlung aus dem All
Eine Kooperation von
33 Ländern weltweit
Gammastrahlung
Das Cherenkov Telescope Array (CTA) erforscht kosmische
Quellen energiereicher Gammastrahlung in unserer
Milchstraße und in anderen Galaxien. Solche Quellen
sind zum Beispiel Supernova-Explosionen, schwarze
Löcher, Pulsare, Doppelsternsysteme und Sternentstehungsgebiete, wo die Gesetze der Physik unter extremsten Bedingungen studiert werden
können. Die Gammastrahlung erzeugt Teilchenschauer in der Atmosphäre, welche
im Cherenkov-Licht leuchten und von
den Teleskopen fotografiert werden.
Aus den Schauerbildern werden
Energie und Richtung der Gammastrahlung bestimmt.
Standorte und Teleskope
Chile
La Pal
ma
,S
pa
en
ni
Ce
r
ro
a l,
ran
Pa
Am Cerro Paranal (Chile) und auf La Palma (Spanien) werden mehr als 100 Teleskope
errichtet. Um einen möglichst großen Energiebereich abzudecken, werden 3 TeleskopTypen mit unterschiedlichen Spiegeldurchmessern kombiniert:
• Wenige große Teleskope (23 m), die auch lichtschwache Schauer noch registrieren können, für die niedrigsten Energien (30 – 100 GeV),
• 25 bzw. 15 mittelgroße Teleskope (12 m) für die beste Empfindlichkeit im zentralen
Energiebereich (100 GeV – 5 TeV)
• und viele kleine Teleskope (4 m), auf einer großen Fläche verteilt, die die seltene,
hochenergetische Gammastrahlung erfassen können (5 – 300 TeV).
LST
MSTSST
Deutsche Beiträge zu CTA
… machen etwa ein Viertel von CTA aus.
Teleskopstrukturen... für die mittelgroßen Teleskope (MSTs: 12 m) wurden für
einfache Montage und langjährigen, zuverlässigen Betrieb optimiert. Nach diesen Plänen
sollen insgesamt 40 Strukturen gebaut werden.
Für die großen Teleskope (LSTs: 23 m) wurden leichtgewichtige und schnell bewegliche
Strukturen aus Kohlefasern entwickelt. Sie sollen bei Ausbrüchen von Gammastrahlung
schnell neu positioniert werden können, um Emissionen im GeV–TeV Bereich nachzuweisen.
Kameras... für die MSTs und die kleinen Teleskope (SSTs) sind neuartige Entwicklungen
mit modernsten Photodetektoren und digitaler Elektronik und können einzelne Lichtquanten
nachweisen sowie Schauer mit nur wenigen Nanosekunden Belichtungszeit fotografieren.
Steuerung und Auslese... der Teleskope soll individuell möglich sein, damit flexible
Kombinationen von Teleskopen zusammengeschaltet und die nächtlichen Beobachtungen
optimiert werden können. Die dafür nötige Softwareumgebung wurde in Deutschland definiert und die erforderlichen Programme werden derzeit entwickelt.
Spiegel... für alle Teleskope sind aus einzelnen Facetten zusammensetzt. Sie werden
in verschiedenen Ländern produziert, und jeder Spiegeltyp wird ausgiebig getestet, um
Langlebigkeit und optische Qualität zu garantieren. Jede Facette kann durch eine aktive
Steuerung optimal ausgerichtet werden.
Monte Carlo Simulationen... sind unerlässlich zum Design und zur Optimierung
der einzelnen Teleskope sowie der gesamten Anordnung. Auf ihrer Basis werden Analysen
entwickelt, um die experimentellen Daten bestmöglich auszuwerten.
Deutsche Gruppen in CTA: DESY, Zeuthen; Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg;
Max-Planck-Institut für Physik, München; und die Universitäten Berlin (HU), Bochum,
Dortmund, Erlangen, Hamburg, Heidelberg, Potsdam, Tübingen und Würzburg.
Herausgeber: Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, www.desy.de | Fotos/Grafiken: © DESY bis auf
Cerro Paranal © Andreas Kaufer; La Palma © Daniel Lopez/IAC; auf dieser Seite 2. v. r. © MPP, rechts © MPIK
Weitere Informationen: cta-observatory.org
Pulsarwind-Nebel:
Krebsnebel
Aktive Galaxie:
Centaurus A
Supernova-Überrest:
SN1604 Kepler
Galaxien-Cluster:
Hydra A
Milchstraße
(Erwartung für CTA)
Pulsar:
Vela X
Supernova-Überrest:
SN 1006
Krebsnebel: NASA; Cen A: ESO/WFI (Optical), MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (Submillimetre), NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (X-ray); SN1604: NASA/ESA/JHU/R. Sankrit & W.
Blair; Hydra A: X-ray: NASA/CXC/U.Waterloo/C.Kirkpatrick et al., Radio: NSF/NRAO/VLA, Optical: Canada-France-Hawaii-Telescope/DSS; Vela X: NASA/CXC/PSU/G.Pavlov et al.;
SN 1006: NASA/CXC/Rutgers/J.Hughes et al.; Westerlund 2: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), and the Westerlund 2 Science Team
Sternentstehung:
Westerlund 2
Ein Observatorium für
die energiereichsten
Objekte im Universum