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 Cerro Paranal, Chile La Palma, Spanien Am Cerro Paranal (Chile) und auf La Palma (Spanien) werden mehr als 100 Teleskope errichtet. Um einen möglichst großen Energiebereich abzudecken, werden 3 Teleskop- Typen 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 MST SST
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 Sternentstehung: Westerlund 2 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 Ein Observatorium für die energiereichsten Objekte im Universum