Projekti / Programi
Daljinsko zaznavanje atmosfere na observatoriju Cherenkov Telescope Array in njen vpliv na opazovanje visokoenergijskih kozmičnih gama žarkov
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.02.00 |
Naravoslovje |
Fizika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.03 |
Naravoslovne vede |
Fizika |
Polje teleskopov Čerenkova, daljinsko zaznavanje atmosfere, Ramanski lidar, veliki pregledi neba, vpliv atmosfere
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
25. junij 2024;
A3 za obdobje
2018-2022
Podatki za razpise ARIS (
04.04.2019 - Programski razpis,
arhiv
)
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
2.365 |
125.320 |
108.203 |
45,75 |
| Scopus |
2.380 |
157.151 |
138.078 |
58,02 |
Raziskovalci (9)
Organizacije (2)
Povzetek
Kozmični žarki gama zelo visokih energij (VHE, E ? 20 GeV) nosijo pomembne in edinstvene informacije o najbolj energijskih astrofizikalnih pojavih v vesolju. Najobčutljivejši eksperimentalni pristop v astronomiji VHE gama žarkov temelji na hkratnem zaznavanju bliskov Čerenkove svetlobe, induciranih s plazovi sekundarnih delcev, ki so nastali pri interakcijah VHE gama žarkov z atomskimi jedri atmosferskih plinov. Bliske opazujemo z več teleskopi hkrati (s poljem Čerenkovih teleskopov oziroma IACT) in iz pridobljenih slik rekonstruiramo lastnosti primarnih VHE gama žarkov. Leta 2022 se bo v obliki evropskega konzorcija za raziskovalno infrastrukturo (CTAO ERIC) pričela izgradnja novega polja Čerenkovih teleskopov, observatorija Cherenkov Telescope Array (CTAO), ki bo imel vsaj za en red velikosti boljšo občutljivost in večji energijski obseg od dosedanjih instrumentov za detekcijo VHE fotonov. Ustanovni član CTAO ERIC bo tudi Slovenija. CTA bo predvidoma omogočil odkritje več kot 1000 novih izvorov VHE gama žarkov po celotnem nebu. Ker je kalorimeter za observatorij CTA atmosfera, je za doseganje načrtovanih performansov observatorija CTA ključnega pomena podrobno razumevanje in neprestani monitoring atmosferskih lastnosti. Razumevanje časovnega razvoja glavnih karakteristik aerosolov, ki imajo najhitrejšo časovno dinamiko, je izjemno zahtevno in zahteva uporabo tehnik daljinskega zaznavanja, kot jih na primer omogoča Ramanski lidar. Laserski pulzi, ki jih lidar oddaja, se sipljejo na molekulah atmosferskih plinov in na aerosolih, detekcija povratno sipane svetlobe pa nam omogoča rekonstrukcijo profilov atmosferskih lastnosti vzdolž izsevane smeri. Za uspešno delovanje observatorija CTA je predviden Ramanski lidar z dosegom do oddaljenosti 30 km. Ker bodo njegove meritve atmosferskih lastnosti omogočile zmanjšanje sistematske napake pri rekonstrukciji lastnosti VHE gama žarkov in povečanje deleža obratovalnega časa observatorija v primerjavi s trenutno obstoječimi IACT, je s tem ključna komponenta observatorija. Razvoj in implementacija Ramanskega lidarja za uporabo v okviru observatorija CTA je primarni cilj predlaganega projekta, ki s tem neposredno prispeva k razvoju uradnega prototipa “CTA Pathfinder” do končne verzije Ramanskega lidarja za severni observatorij CTA-N na La Palmi. Prototip razvijamo v okviru mednarodne skupine raziskovalcev z Institut de Física d’Altes Energies, in Universitat Autonoma de Barcelona, Španija, Univerze v Novi Gorici ter INFN - Padova in Universita` degli studi di Padova, Italija. Naša naprava je prvi kandidat za Ramanski lidar CTA z zahtevami, kot jih določa tehnična dokumentacija observatorija in bo predstavljal prispevek Španije (80%) in Slovenije (20%) v naravi k izgradnji observatorija. Poleg razvoja in raziskav, povezanih z samim lidarjem in njegovo umestitvijo v observatorij CTA-N je drugi izmed ciljev predlaganega projekta študij sistematskih napak, ki jih pri določanju lastnosti VHE kozmičnih gama žarkov povzroče spremenljive atmosferske lastnosti. Te so še posebej pomembne in izrazite pri pregledih celotnega neba, ki nam bodo omogočili pridobiti sliko vesolja pri energijah nad nekaj desetimi GeV, s katerimi bomo lahko identificirali t.i. izvengalaktične »temne pospeševalnike«. Za optimizacijo časa, ki ga bo potrebno nameniti za take preglede neba, je bil kot alternativa predlagan t.i. »divergentni način« uporabe posameznih teleskopov observatorija, kar pomeni, da ne kažejo vsi v isto smer - s čimer se efektivno poveča vidno polje observatorija. V projektu se bomo osredotočili na študij performansov in sistematskih napak za različne nastavitve divergentnega načina pregledovnaja neba. Oba glavna projektna cilja sta usklajena z ključnimi aktivnostmi za izgradnjo in čimprejšnji začetek obratovanja CTA in bosta predstavljala bistven prispevek Slovenije k izgradnji observatorija.
