Cherenkov Telescope Array: differenze tra le versioni

Versione delle 16:47, 15 gen 2014

Versione delle 21:57, 8 apr 2014

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Il '''Cherenkov Telescope Array (CTA)''' è un progetto che vede coinvolti paesi e ricercatori di tutto il mondo per la realizzazione di due grandi [[osservatori astronomici]] (uno nell'emisfero nord ed uno nell'emisfero sud della Terra) che studieranno l'[[Universo]] attraverso i [[raggi gamma]] di altissima energia.

[[File:Cerenkov 6.jpg|thumb|180pxupright=0.8]]

== Telescopi Cherenkov - Osservazioni gamma da terra ==

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L’emissione di [[radiazione Cherenkov]] è massima laddove il numero di particelle di sciame è più elevato; nell’atmosfera terrestre (basso indice di rifrazione) e per [[fotoni]] primari gamma di altissima energia ciò avviene ad una altitudine di circa 10 km dal suolo; la radiazione si apre in un cono di circa 1.2° attorno alla direzione di avanzamento dello sciame e illumina a terra un’area dell’ordine di 120 m di raggio: così, utilizzando telescopi con sensori veloci e normali specchi parabolici posti all’interno di quest’area, di notte è possibile rivelare a terra la luce Cherenkov e, studiandone i dettagli, ricostruire la direzione di arrivo dei [[fotoni]] gamma primari.

[[File:Cerenkov 1.jpg|left|thumb|140pxupright=0.6]]

In questo modo l’atmosfera terrestre diventa un enorme rivelatore di raggi gamma di alta energia.

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== Visione stereoscopica ==

[[File:Cerenkov 4.jpg|thumb|120pxupright=0.5]]

Un tipico telescopio Cherenkov produce l’immagine del “lampo di luce” che appare come una macchia luminosa con una risoluzione angolare di circa 1°.

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In questo modo, combinando le immagini ottenute, è possibile risalire alla traiettoria dello sciame di particelle e quindi definire l’asse ed il vertice del cono Cherenkov, dati indispensabili per determinare l’energia e la direzione di arrivo del fotone gamma.

[[File:Cerenkov 5.jpg|left|thumb|100pxupright=0.5]]

La tecnica stereoscopica migliora notevolmente la risoluzione angolare ed energetica, e la capacità di distinguere tra fotoni e protoni; inoltre, combinando diversi telescopi, si aumenta l’area di rilevazione.

[[File:Cerenkov 3.jpg|thumb|100pxupright=0.5]]

Il primo osservatorio ad utilizzare questa tecnica rivoluzionaria è stato [[HEGRA]] <ref>[ [http://www.mpi-hd.mpg.de/hfm/CT/]</ref> che ha completato nel 1998 il sistema di 5 telescopi. Nel 2002 è entrato in attività il sistema [[H.E.S.S.]]<ref>[http://www.mpi-hd.mpg.de/hfm/HESS/HESS.shtml HESS]</ref>, un osservatorio composto da quattro telescopi nel deserto della [[Namibia]] (a questi nel 2012 si è aggiunto un quinto di maggiori dimensioni).

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* piccoli (SST, Small Size Telescope) con diametro dello specchio parabolico fino a 6 m

[[File:Cerenkov 2.jpg|left|thumb|200px]]

I telescopi di grandi dimensioni sono particolarmente adatti per rivelare segnali di fotoni gamma nella parte più bassa dell'intervallo di energia considerato, a partire da 50 [[GeV]]. Man mano che si sale in energia, il flash Cherenkov diventa sempre più intenso. Per questo, le dimensioni dei telescopi possono diminuire, mentre la spaziatura aumenta per aumentare l’area di raccolta del segnale. Questo accorgimento è fondamentale perché il numero di fotoni da rivelare diminuisce drasticamente all’aumentare dell’energia. Il progetto attuale dell'osservatorio CTA prevede la costruzione di quattro telescopi grandi, venti medi e cinquanta piccoli disposti su un’area di decine di km quadrati.