Astrofizyka promieniowania gamma najwyższych energii w IFJ PAN. Jacek Niemiec (NZ-43)

Transkrypt

1 Astrofizyka promieniowania gamma najwyższych energii w IFJ PAN Jacek Niemiec (NZ-43)

2 Astrofizyka promieniowania gamma najwyższych energii w IFJ PAN: dr Jacek Niemiec dr Michał Dyrda - badania teoretyczne z zakresu astrofizyki wysokich energii (JN) - poszukiwanie nowych metod analizy danych obserwacyjnych (MD) - udział we współpracy H.E.S.S. (High-Energy Stereoscopic System) - udział w projekcie CTA (Cherenkov Telescope Array)

3 Obserwatorium H.E.S.S. w Namibii sieć 4 teleskopów Czerenkowa rejestrujących pęki atmosferyczne w modzie stereoskopowym zakres energetyczny: 300 GeV-30 TeV działa od początek nowej ery w astronomii gamma! - nagroda Kartezjusza nadana przez Komisję Europejską (2007) - nagroda Bruno-Rossiego Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego (2010) Współpraca H.E.S.S.: 31 instytucji z 12 państw (głównie europejskich) Polska członkiem od (UJ, CAMK, IFJ PAN, UMK, CBK PAN) 19 osób udział IFJ PAN: - prowadzanie obserwacji w Namibii - analiza i interpretacja danych, przygotowanie projektów obserwacyjnych - 22 publikacje z listy filadelfijskiej w latach (w tym 2 w Science) - grant MNiSW międzynarodowy niewspółfinansowany w latach

4 Mapa nieba w promieniowaniu gamma VHE (2011) (kosmiczne akceleratory cząstek) Spośród 107 znanych źródeł gamma 71 to obiekty odkryte przez H.E.S.S. - przed epoką H.E.S.S.-a tylko 5 źródeł

5 H.E.S.S. II - największy teleskop Czerenkowa: 23x28 m 2 pow. zwierciadlanej - próg energetyczny: 30 GeV - czułość przewyższająca czułość obserwatorium MAGIC (2 tel. D=17 m) - niski próg energetyczny umożliwia obserwacje odległych galaktyk aktywnych oraz pulsacyjnej emisji pulsarów gamma - pierwsze światło: jesień

6 Projekt Cherenkov Telescope Array (CTA) wspólna inicjatywa głównych grup prowadzących badania w zakresie naziemnej astronomii gamma (H.E.S.S. i MAGIC w Europie; VERITAS w USA) obecnie ok. 15 państw (Konsorcjum CTA) wysoki priorytet na mapach drogowych ASPERA (ApPEC), ASTRONET; rekomendacja ESFRI projekt z Polskiej mapy drogowej infrastuktury badawczej ( ) obecnie w fazie przygotowawczej ( ) budowa obserwatorium południowego: koszty budowy: ~120 M obserwatorium południowe finansowanie: głównie fundusze narodowe oraz ograniczone wsparcie EC planowany udział finansowy Polski: ~20% kosztów budowy obserwatorium

7 Założenia konstrukcyjne i cele naukowe CTA czułość w jednostkach strumienia fizyka pulsarów, aktywnych jąder galaktyk, błysków gamma Fermi (satelita) MAGIC H.E.S.S. Crab 10% Crab 1% Crab pochodzenie promieniowania kosmicznego a także: ciemna materia, łamanie niezmienniczości Lorentzowskiej, kosmologia głęboki przegląd nieba w TeV

8 Koncepcja obserwatorium CTA sieć teleskopów - 3 typy teleskopów: D=24 m (LST), D=12m (MST), D=6m (SST) - szeroki zakres energetyczny 10 GeV 100 TeV - duże pole widzenia, poprawiona zdolność rozdzielcza, redukcja tła, rozdzielczość kątowa docelowo obserwatoria północne i południowe

9 Zwiększona czułość i rozdzielczość kątowa CTA znaczenie dla astrofizyki płaszczyzna Galaktyki - HESS symulowany obraz CTA symulacje dla CTA Digel, Funk, Hinton

10 Projekt CTA w IFJ PAN Polskie Konsorcjum Projektu CTA (UJ, CAMK, IFJ PAN, UMK, UŁ, CBK PAN, AGH) udział w grupach roboczych: WP-PHYS, WP-TEL (SST, LST), WP-MIR, WP-QA współpraca z Działem Budowy Aparatury i Infrastruktury Naukowej dr inż. Jerzy Michałowski dr inż. Marek Stodulski dr inż. Jacek Błocki (do 2010) mgr inż. Jerzy Kotuła oraz pracownicy techniczni mgr inż. Paweł Ziółkowski mgr inż. Paweł Żychowski mgr inż. Michał Sienkiewicz mgr inż. Jacek Świerblewski finansowanie w IFJ PAN: - grant MNiSW na badania wspólne sieci naukowej Polska sieć projektu Cherenkov Telescope Array ( ) - dofinansowanie NCBiR w ramach ERA-NET ASPERA ( ): 330 tys. zł - dotacja inwestycji aparaturowej Funduszu Nauki i Technologii Polskiej ( ): 3.3 mln zł

11 Projekt CTA w IFJ PAN zwierciadła kompozytowe prototypowanie zwierciadła kompozytowego opartego na strukturze sandwiczowej z warstwą o krzywiźnie sferycznej uzyskaną przez zastosowanie zmodyfikowanej metody infuzji obecnie prowadzone są prace nad próbką średnicy 40 cm docelowo: prototyp heksagonalny (1.2 m)

12 Projekt CTA w IFJ PAN budowa prototypu SST kompletny projekt małego teleskopu dla CTA (Small-Size Telescope) opracowany przez DAI w 2010 r. (po lewej; typ Daviesa-Cottona) obecnie analiza struktury z siłownikami hydraulicznymi (po prawej) najnowsze uzgodnienia w ramach WP-SST: prototyp SST typu DC będzie budowany w IFJ PAN