Compton (Gamma Obszervatórium)

A Compton Gamma Ray Obszervatórium ( CGRO ) a NASA „Nagy Obszervatóriumai” közül a második a Hubble - teleszkóp után . Az obszervatórium a fizikai Nobel-díjas Arthur Comptonról kapta a nevét . Az obszervatóriumot a TRW (ma Northrop Grumman ) gyártotta. Az Atlantis űrsiklón ( STS-37 küldetés ) indult 1991. április 5- én, és 2000. június 4- ig üzemelt . Abban az időben az obszervatórium volt az űrsikló által valaha felbocsátott legnagyobb hasznos teher (17 tonna) (a kilövés után a felső fokozat, a Chandra obszervatórium 22,7 tonna súlyú, a rekord átszállt rá).

Az egyik giroszkóp meghibásodása után a műholdat depályásták. Annak ellenére, hogy az obszervatórium műszerei teljesen normál üzemmódban működtek, egy másik műholdas giroszkóp meghibásodása oda vezethet, hogy a későbbi deorbitálása sokkal bonyolultabb és veszélyes lehet. A NASA - n belüli megbeszélések után úgy döntöttek, hogy a biztonság érdekében jobb, ha a műholdat ellenőrzött módon deorbitálják, mint hagyni, hogy ellenőrizhetetlenül tovább zuhanjon. A műhold 2000. június 4-én lépett be a légkör sűrű rétegeibe, a műhold maradványai, amelyek nem égtek ki a légkörben, a Csendes-óceánba zuhantak .

Eszközök

A Compton Obszervatórium 4 fő műszert szállított, amelyek együttesen lefedték a 20 keV és 30 GeV közötti energiatartományt.

BATSE

A Marshall Űrközpont (NASA) Burst and Transient Source Experiment ( BATSE ) műszerét a felvillanások és tranziens események tanulmányozására a rövid kitörések (például gamma-kitörések ) észlelésére tervezték, és képes volt felméréseket végezni a egész égbolt. A műszer 8 egyforma LAD (Large Area Detector) modulból állt, amelyeket az obszervatórium sarkaiban helyeztek el. Mindegyik modul egy 50,48 cm átmérőjű és 1,257 cm vastag NaI (Tl) kristály volt, 20 keV - 2 MeV működési energiatartománnyal, valamint egy 12,7 cm átmérőjű és 7,62 cm vastag NaI kristály volt. kiterjesztett energiatartomány 8 MeV-ig. Valamennyi kristályt műanyag szcintillátor vett körül, amely a detektorokat egybeesés elleni védelmet nyújtott a kozmikus sugarak töltött részecskéitől és a Föld sugárzási öveinek töltött részecskéitől. A detektorok számlálási sebességének meredek növekedése elindította a detektorleolvasások megnövelt időbeli felbontású rögzítését, ami ezt követően lehetővé tette a burst fénygörbék elemzését. A BATSE műszer általi felvételek tipikus gyakorisága körülbelül napi egy.

OSSE

Irányított szcintillációs spektrométer Az Oriented Scintillation Spectrometer Experiment ( OSSE ), amelyet az Egyesült Államok haditengerészeti kutatólaboratóriumában ( eng.  Naval Research Laboratory ) állítottak elő, a spektrométer látómezejébe eső gamma-sugarakat rögzített, amelyeket egy kollimátor határolt, amelynek mérete 3,8 ° FWHH 11,4 M. . A detektorok vastag, 30,3 cm átmérőjű és 10,2 cm vastag NaI(Tl) szcintillációs kristályok voltak, optikailag konjugálva egy vastag, 76,2 mm vastag CsI(Na) kristállyal, amelyek a Phoswich eszközök elvén működtek, azaz gyors elválasztással (~0,25). µs) események, amelyek a NaI kristályban történtek a CsI(Na) kristályban bekövetkezett lassú (~1 µs) eseményekből. Így a CsI(Na) kristály hatékony antikoincidencia-védelemként szolgált olyan eseményekkel szemben, amelyek nem kerültek át a műszer látóterén. A központi detektort oldalról körülvevő hengeres CsI(Na) kristály egyben az egybeesés elleni védelemként is szolgált. Egy wolframlemezekből készült kollimátor egy CsI(Na) kristályból készült csészében helyezkedett el, antikoincidenciavédelemmel. A műszer négy detektora párban működött, váltakozva a forrás és a háttérterület megfigyeléseit, hogy jobban figyelembe vegyék a detektorok műszeres hátterét.

COMPTEL

Compton telescope Imaging Compton Telescope ( COMPTEL ), amelyet a Társaság Földönkívüli Fizikai Intézetében gyártottak. Max Planck , a New Hampshire-i Egyetem, a Holland Űrkutatási Intézet és az ESA Asztrofizikai Tanszéke a fotonok érkezési irányát a 0,75-30 MeV tartományban körülbelül fokos pontossággal határozta meg. A műszer látómezeje körülbelül egy steradián volt. A valódi gamma-fotonok regisztrálásához az eszköznek két, felső és alsó szcintillátorban kellett egyidejűleg működnie. A felső szcintillátoron szórt gamma-sugarak az E 1 energiát benne hagyva az alsó szcintillátorban elnyelődnek, és az E 2 energiát hagyják benne . E két E 1 , E 2 mennyiség ismeretében meg lehetett határozni a bejövő gammasugárzás összenergiáját és a θ Compton-szórási szöget. Azon detektorok pozícióinak mérésével, amelyekben a bejövő gammasugár-kvantum által kiváltott eseményeket regisztrálták, meg lehetett határozni, hogy az égbolton milyen iránygyűrűk származnak, ahonnan a regisztrált esemény érkezett. Tekintettel a két detektor eseményregisztrációs időpontjainak szinte szigorú egybeesésére (csak néhány nanoszekundumos késleltetéssel), a legtöbb háttéresemény a detektorban hatékonyan el lett nyomva. Nagyszámú eseményt a fotonérkezések "gyűrűiről" szóló információkkal elemezve sikerült egy körülbelül egy fokos szögfelbontású égbolttérképet rekonstruálni.

EGRET

Az Energetic Gamma Ray Experiment Telescope ( EGRET ) 20 MeV és 30 GeV közötti tartományban regisztrálta a gamma-sugarakat, foktöredékes szögfelbontással és 15%-os energiafelbontással. A készüléket a Goddard Space Flight Centerben (USA), a Társaság Földönkívüli Fizikai Intézetében fejlesztették ki. Max Planck és a Stanford Egyetem. A detektor azon az elven működött, hogy érzékeli azokat az elektron-pozitron párokat, amelyek akkor keletkeznek, amikor nagy energiájú gamma-sugarak áthaladnak a detektor térfogatán. A detektorban megmérték a másodlagos elektronok és pozitronok pályáját és összenergiáját, ami lehetővé tette a bejövő gammasugárzás irányáról és energiájáról szóló információk visszaállítását.

Fő eredmények

• Az EGRET távcső kiváló minőségű égbolttérképet kapott 100 MeV feletti gammasugárzásban [1] . Az EGRET távcső adatminőségét egyedül a 2008-ban elindított Fermi obszervatórium múlta felül. Az EGRET műszer négy éves működése alatt 271 forrást sikerült feltárni, amelyből 170 forrás jellege nem állapítható meg.
• A COMPTEL teleszkóp először kapott térképet a galaxisról a szupernóva-robbanások során keletkező radioaktív alumínium-26 sugárzási vonalában [2] .
• Az OSSE műszer segítségével a különböző galaktikus és extragalaktikus források eddigi legjobb spektrumait kaptuk 1 MeV-ig terjedő energiatartományban [3]
• A BATSE műszer több mint 3000 GRB-t észlelt (az eddigi legnagyobb GRB-készlet [4] ), ami most először tette lehetővé a GRB-k számos fontos statisztikai vizsgálatát [5] . Többek között kimutatható volt, hogy a gamma-kitörések térbeli eloszlása ​​nagyon egyenletes az égbolton, és két nagy családra oszlanak, amelyek átlagos időtartama 2 másodpercnél rövidebb és hosszabb [6] . A modern elképzelések szerint a gamma-kitörések időtartamával való felosztás az asztrofizikai objektumok természetében mutatkozó különbségekkel függ össze, olyan robbanásokkal, amelyek gamma-kitörésekhez vezetnek (kettős fekete lyukak vagy neutroncsillagok összeolvadása és egy hatalmas csillag)
• A BATSE műszer segítségével a röntgenpulzárok eddigi legjobb monitorozása valósult meg, ami lehetővé tette az akkréciós neutroncsillagok különböző asztrofizikai modelljeinek számos fontos vizsgálatának elvégzését [7] .
• Rövid gamma-kitöréseket fedeztek fel a Föld légkörében lévő zivatarfelhőkből.

Jegyzetek

1. ↑ EGRET megfigyelések a galaktikus sík diffúz gamma-sugárzásáról
2. ↑ COMPTEL megfigyelések a galaktikus ^26^Al emisszióról.
3. ↑ A galaktikus fekete lyuk jelöltek gamma-sugárzás spektrális állapotai
4. ↑ A negyedik BATSE Gamma-ray Burst katalógus (átdolgozva)
5. ↑ A BATSE által megfigyelt gamma-kitörések térbeli eloszlása . Letöltve: 2009. december 3. Az eredetiből archiválva : 2017. október 22.. (határozatlan)
6. ↑ A gamma-kitörések két osztályának azonosítása . Letöltve: 2009. december 3. Az eredetiből archiválva : 2014. június 29. (határozatlan)
7. ↑ Accreting pulzárok megfigyelései . Letöltve: 2009. december 3. Az eredetiből archiválva : 2019. április 8.. (határozatlan)

Linkek

• cossc.gsfc.nasa.gov – Compton hivatalos webhelye
• NASA CGRO képek

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban BIBSYS: 4105652 GND : 4428186-9 , 1090574673 J9U : 987007441517505171 LCCN : no95029784 VIAF : 146858764 WorldCat VIAF : 146858764