Absolute calibration of imaging atmospheric Cherenkov telescopes
经过校准的激光脉冲在大气中传播时会产生瑞利散射光,其强度在大气条件良好时可以非常准确地计算出来。这被用于为超高能量宇宙射线荧光望远镜的绝对校准而开发的技术中,也可以应用于成像大气切伦科夫望远镜(IACT)。在本文中,我们提出的绝对校准系统正在建设和测试的VERITAS项目。
2005-07-04 astro-ph
Design Study of CANGAROO-III, Stereoscopic Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes for sub-TeV Gamma-ray
CANGAROO-III是一个成像大气切伦科夫望远镜(IACT)阵列,由四个10米望远镜组成,用于甚高能量(亚TeV)伽马射线天文学。利用蒙特卡罗技术对CANGAROO-III望远镜系统进行了设计研究,以优化像素大小和望远镜间距。还对低仰角观测进行了研究。
2001-07-31 astro-ph
The Atmospheric Cherenkov Imaging Technique for Very High Energy Gamma-ray Astronomy
大气切伦科夫成像技术为天体物理探测开辟了100 GeV-50 TeV的γ射线谱。该技术的发展被描述为是其使用的基本原则。简要介绍了目前这一代的望远镜阵列,并总结了早期的结果。
2005-08-11 astro-ph
Revealing the Dark TeV Sky: The Atmospheric Cherenkov Imaging Technique for Very High Energy Gamma-ray Astronomy
大气切伦科夫成像技术为天体物理学探索开辟了100 GeV至50 TeV的伽马射线谱。该技术的发展(重点放在早期)被描述为是其应用到伽马射线天文学的基本原则。简要介绍了目前这一代望远镜阵列,特别是VERITAS。
2006-06-13 astro-ph
Development of the Solar Tower Atmospheric Cherenkov Effect Experiment (STACEE)
STACEE是一个拟议中的大气切伦科夫望远镜,用于25至500 GeV之间的地面伽马射线天体物理学。该望远镜将利用太阳研究设施提供的大型太阳镜(定日镜),以达到低于任何现有地面仪器的能量阈值。本文介绍了STACEE的发展,包括完整的仪器设计的概述和讨论的结果,从最近的原型测试在大型太阳能定日镜领域的桑迪亚国家实验室。
1997-01-30 astro-ph
The Cosmic Ray Background as a Tool for Relative Calibration of Atmospheric Cherenkov Telescopes
大气层是任何地基切伦科夫伽马射线望远镜的固有部分,因此望远镜的响应对大气透明度的不可预测的变化很敏感,这在没有校准的高能伽马射线束的情况下很难测量和解释。在本文中,我们使用的探测器响应宇宙射线引发的空气簇射的切伦科夫发射获得的数据在不同的仪器和大气条件下,以及在一个范围内的源角度天顶的相对校准。我们表明,这样的相对校准是有用的和有效的数据选择,校正测量的伽马射线速率和切伦科夫望远镜阵列的元素之间的相互校准。
2002-08-21 astro-ph
5@5 - a 5 GeV energy threshold array of imaging atmospheric Cherenkov telescopes at 5 km altitude
我们讨论的概念和性能的一个强大的未来地面天文仪器-一个立体阵列的几个大型成像大气切伦科夫望远镜安装在一个非常高的海拔约5公里a.s.l.或更多-用于研究能量从几个GeV到100 GeV的伽马射线天空。
2000-10-29 astro-ph
Prototype Test Results of the Solar Tower Atmospheric Cherenkov Effect Experiment (STACEE)
目前,无论是卫星还是地面实验,都没有对能量在20至250 GeV之间的天体物理伽马射线敏感的实验。我们正在开发太阳能塔大气切伦科夫效应实验(STACEE)来探索这个能量范围。STACEE将在太阳能研究设施中使用定日镜,从高能伽马射线产生的大量空气簇射中收集切伦科夫光。在这里,我们报告的结果原型测试工作在太阳能设施的桑迪亚国家实验室(新墨西哥州阿尔伯克基)。这项工作表明,该设施适合用作天体物理观测站。此外,使用STACEE的一部分的全尺寸原型,我们检测到大气切伦科夫辐射的能量低于任何其他地面实验的日期。
1997-04-03 astro-ph
Calibration of the Sensitivity of Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes using a Reference Light Source
成像大气切伦科夫望远镜的灵敏度是通过从一个遥远的脉冲单色光源照射一个确定的光子通量到反射镜上来校准的。光脉冲被望远镜捕获并以与真实切伦科夫光相同的方式重建。校准光脉冲的强度通过望远镜上的校准传感器来监测;为了考虑到该传感器与切伦科夫望远镜相比灵敏度较低,在使用校准传感器和望远镜进行测量之间的光源中插入了衰减器。由此产生的望远镜灵敏度有10%的误差,并与其他敏感性的估计比较。
1997-07-28 astro-ph
Observations of the Pulsar PSR B1951+32 with the Solar Tower Atmospheric Cherenkov Effect Experiment
本文介绍了利用太阳塔大气切伦科夫效应实验(STACEE)对EGRET探测到的脉冲星PSR B1951+32进行的12.5小时高能γ射线观测的分析和结果。STACEE是一个位于新墨西哥州阿尔伯克基的大气切伦科夫探测器,它使用波前采样技术探测宇宙伽马射线。STACEE对能量在100 GeV左右的天体物理源的灵敏度使其能够研究伽马射线源的发射,预期脉冲发射截止值低于100 GeV。我们讨论了STACEE的PSR 1951+32数据,在2005年和2006年观测季节积累的观测和分析。
2007-10-25 astro-ph
ALTAI: Computational code for the simulations of TeV air showers as observed with the ground-based imaging atmospheric Cherenkov telescopes
地基大气切伦科夫望远镜已被证明是观测天体甚高能伽马辐射的有效仪器。为了有效地利用这种技术,需要详细的蒙特卡罗模拟的伽马射线和质子/核引起的大气簇射在地球大气中。在这里,我们详细讨论了数值代码ALTAI中使用的算法,特别是用于模拟切伦科夫光发射的能量低于50 TeV的空气阵雨。对大气中带电粒子输运进行采样的具体方案允许执行用于解释VHE伽马射线观测的非常快速和准确的模拟。
2000-01-31 astro-ph
The optical reflector system for the CANGAROO-II imaging atmospheric Cherenkov telescope
研制了一台新型的成像大气切伦科夫望远镜(CANGAROO-Ⅱ)。轻型,坚固耐用的镜面包含CFRP(碳纤维增强塑料)层压板开发的望远镜。每个小平面的姿态可以通过步进电机进行调整。在本文中,我们描述的设计,制造,对准程序,和CANGAROO-II光学反射镜系统的性能。
2000-07-14 astro-ph
First ground based measurement of atmospheric Cherenkov light from cosmic rays
最近提出的一种新的技术,用于探测宇宙射线与阵列的成像大气切伦科夫望远镜被应用到数据从高能立体系统(H.E.S.S.)。该方法依赖于在初级粒子在大气中的第一次相互作用之前从初级粒子发射的切伦科夫光的地面检测。初级粒子的电荷(Z)可以从该光的强度估计,因为它与Z $^2$成比例。使用H.E.S.S.根据这些数据,导出了13- 200 TeV能量范围内宇宙线铁核的能谱。重建的光谱与以前的直接测量结果一致,是迄今为止在这个能量范围内最精确的光谱之一。
2007-01-26 astro-ph
New Generation Atmospheric Cherenkov Detectors
高能伽马射线天文学是在过去十年中通过康普顿伽马射线天文台的发射及其地面对应物-大气层切伦科夫成像技术的成功而建立起来的。在他们的重要和令人惊讶的科学成果之后,世界范围内正在努力开发和设计新一代大气切伦科夫探测器。这些新仪器在E > 250 GeV时将具有更高的灵敏度,但最重要的是,将能够缩小20 GeV和250 GeV之间尚未探索的能隙。已提议或正在建造若干地面探测器。本概述文件讨论了所使用的技术和敏感性方面。这些仪器覆盖了很大程度上互补的能量范围,预计将以前所未有的灵敏度探索20 GeV至100 TeV之间的伽马射线天空。
1999-01-25 astro-ph
Intercalibration of Cherenkov Telescopes in Telescope Arrays
本文描述了一种简单的分析方法,它可以在1- 2%的水平上对立体望远镜阵列中的成像大气切伦科夫望远镜的响应进行互校准。
2003-02-18 astro-ph
On the optimum spacing of stereoscopic imaging atmospheric Cherenkov telescopes
对于成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)的立体系统,优化VHE伽马射线点源灵敏度的一个关键参数是望远镜间距。使用对望远镜的HEGRA IACT系统,两个望远镜立体IACT系统的灵敏度作为一个函数的望远镜间距,从70米到140米的研究。在1997年爆发的Mrk 501的数据被用来评估两个检测率切割前,和切割后,以优化信号的重要性弱信号的灵敏度。检测率在最小间距和最大间距之间降低约1/3。在研究的范围内,信号的意义基本上与距离无关。
1999-10-25 astro-ph
Wavelet Imaging Cleaning Method for Atmospheric Cherenkov Telescopes
提出了一种新的成像大气切伦科夫望远镜的图像清洗方法。该方法是基于利用小波识别噪声像素的伽马射线和强子诱导的空气簇射的图像。该方法比传统的图像处理技术选择更多的切伦科夫光子信号像素。此外,该方法在拒绝仅具有噪声的像素方面同样有效。在空气簇射的图像中包含更多的信号像素允许更准确的重建,特别是在产生低水平光的较低伽马射线能量下。我们提出的蒙特卡罗模拟的伽马射线和强子的空气簇射的结果表明,改善角分辨率使用这种清洗程序。从惠普尔天文台的10米望远镜的数据被用来显示从强子产生的图像的背景中提取伽马射线信号的方法的有效性。
2001-10-01 astro-ph
How to focus a Cherenkov telescope
切伦科夫望远镜对来自空气簇射的切伦科夫辐射进行成像。先验地看,“最佳”图像是通过测量切伦科夫光子角获得的,即把望远镜聚焦在无穷远处,还是通过把空气簇射视为待成像的物体获得的,在后一种情况下,人们可能把望远镜聚焦在簇射的中心区域,这并不明显。该问题通过淋浴模拟解决。
2001-01-03 astro-ph
STEREO ARRAY of 30 m Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes: A Next-Generation Detector for Ground-Based High Energy Gamma-ray Astronomy
H.E.S.S. (High最近在温得和克附近海拔1800米的纳米布沙漠完成了一个由四台12米大气切伦科夫成像望远镜组成的高级系统。这种新一代地基伽马射线探测器在天顶观测中的能量阈值约为100 GeV,对点状伽马射线源的灵敏度约为1% Crab通量。如此高的灵敏度是由于0.1度的角分辨率,以及从单个大气簇射的多重成像获得的严重的宇宙射线背景抑制而实现的。此外,H.E.S.S.具有15%的相当好的能量分辨率。H.E.S.S.自2003年12月以来一直在对伽马射线源进行例行观测。与H.E.S.S.已经在其开发的第一年,强烈鼓励进一步发展成像大气切伦科夫技术,用于高质量的伽马射线观测,这基本上是由即将到来的主要未来伽马射线探测器的能量阈值的父亲减少驱动。这里我们正在处理这样一个探测器。这里讨论了一个单独的30米成像大气切伦科夫望远镜,以及两个和五个望远镜的系统的性能和灵敏度的基本结果。
2005-06-20 astro-ph
Observation of Optical Flashes of the Night Star Sky on the Atmospheric Cherenkov Installation Tunka-13
在13模块大气切伦科夫望远镜(TUNKA-13)上进行了夜辉起伏的实验研究。观测夜间大气中的闪光辐射是另一个实验,它是为研究EAS登记的背景条件而为Tunka-13运行的。在1997年12月至1998年5月期间,记录了149个持续时间从16毫秒到190秒的辐射夜间大气的闪光。夜间观测的一般时间已形成237小时。本文分析了康普顿天文台BATSE实验星表中闪光与伽玛暴的符合情况。
2000-08-05 astro-ph
Locating TeV Gamma-Ray Sources with Sub-Arcminute Precision: the Pointing Calibration of the HEGRA System of Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
用成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)系统立体观察TeV伽马射线空气簇射,可以重建单个初级粒子的起源,精度为0.1度或更好。撞击点可以在15米范围内确定。为了实际实现这一分辨率,IACT系统的望远镜的指向需要以高精度控制。对于HEGRA IACT系统,建立了一个校准望远镜指向的程序,使用分布在天空中的明亮恒星作为参考。在这些测量的基础上,确定对整个半球有效的校正函数的参数。校正后的指向精度为0.01度。
1998-01-12 astro-ph
Wide-field prime-focus Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes: A systematic study
通过三阶光学理论和光线追迹模拟,我们研究了具有反射式主焦点设计的大气切伦科夫望远镜宽视场成像的可行性。对于一系列所需的光学分辨率,我们已经确定了单片球面,单片抛物面,镶嵌球面,镶嵌抛物面和Davies-Cotton设计的最大可用视场,始终考虑广泛的设计参数。Davies-Cotton设计在其定性行为上与镶嵌抛物线设计具有惊人的相似性。此外,椭圆望远镜的设计具有更好的离轴成像性能比戴维斯棉花。我们表明,通过使用f/2光学,它是可能的,以建立一个完整的视野为10度,0.1度分辨率的主焦点望远镜。
2005-08-30 astro-ph
A New Analysis Method for Reconstructing the Arrival Direction of TeV Gamma-rays Using a Single Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope
本文提出了一种利用单台望远镜进行大气切伦科夫成像的方法,该方法可以重建TeV伽马射线的唯一到达方向。该方法是根据经验得出的,并利用伽马射线引起的空气簇射的几个功能,确定,以0.12度的精度,光子的到达方向,在事件的基础上。惠普尔天文台的10米伽马射线望远镜的数据被用来测试选择方法的基础上源的位置。结果比较这些选择方法与传统的技术和三个不同的相机视场。该方法将讨论的背景下,从一个点源位于视野内的任何地方,从扩展发射区域的伽马射线信号的搜索。
2000-05-23 astro-ph
Distinguishing Between Dark Matter and Pulsar Origins of the ATIC Electron Spectrum With Atmospheric Cherenkov Telescopes
先进薄电离量热计(ATIC)气球实验的最新结果已经确定了宇宙射线电子谱中存在约300至800 GeV的光谱特征。这一光谱特征似乎暗示了高能电子的局部(约1千秒差距内)源的存在。来自局部脉冲星的辐射和暗物质湮灭都被认为是这种信号的可能来源。在这封信中,我们认为地面大气切伦科夫望远镜的电子的敏感性,并表明,天文台,如HESS和VERITAS应该能够解决这个功能,有足够的精度来区分暗物质和脉冲星的假设,大大大于5西格玛的意义,即使是保守的假设,其性能。此外,这一特点提供了一个机会,执行绝对校准的能量规模的地面,伽马射线望远镜。
2008-11-20 astro-ph
Implementation of the Random Forest Method for the Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope MAGIC
本文介绍了树分类方法随机森林(RF)的应用程序,用于从地面伽马望远镜MAGIC的数据分析。在这样的望远镜中,宇宙伽马射线被观测到,并且必须与强子宇宙射线粒子的主导背景区分开来。我们描述了RF的应用,这种伽马/强子分离。与传统的半经验技术相比,RF方法通常表现出优越的性能。该方法及其实施的关键问题进行了讨论。应用RF方法估计的连续参数从相关变量,而不是离散类,也进行了讨论。
2007-11-08 astro-ph
The optical system of the H.E.S.S. imaging atmospheric Cherenkov telescopes, Part I: layout and components of the system
H.E.S.S. --高能立体系统--是一个新的大型成像大气切伦科夫望远镜系统,四个望远镜中的每个望远镜的反射镜面积约为100平方米,光电倍增管相机具有大视场(5度)。和小像素(0.16度)。碟形天线和反射器的设计可在整个视场内提供良好的成像性能,并具有机械稳定性。本文介绍了该系统的设计标准和规格,以及各个组件-碟,镜子,和温斯顿锥-以及它们的特点。望远镜的光学性能作为一个整体是一个配套文件的主题。
2003-08-14 astro-ph
An observability study for the tentatively identified 3EG sources likely to be detected by the next-generation Cherenkov telescopes
我们提出了一个汇编数据的22个初步确定的伽马射线源从第三EGRET目录,可能会被下一代成像大气切伦科夫望远镜检测。
2001-06-07 astro-ph
Performance of the STACEE Atmospheric Cherenkov Telescope
太阳塔大气切伦科夫效应实验(STACEE)位于美国新墨西哥州阿尔伯克基的桑迪亚国家实验室的国家太阳热测试设施。中心接收塔周围的太阳跟踪镜(定日镜)场用于将来自大气簇射的切伦科夫光引导到塔上的副镜上,副镜又将光成像到光电倍增管的摄像机上。STACEE合作组织以前曾报道过使用32个定日镜(STACEE-32)以大约7个标准差的显著性探测到蟹状星云。这一结果证明了该技术的可行性和该网站的适用性。我们正在完成48个定日镜(STACEE-48)的升级,最终将在2001年初使用64个定日镜(STACEE-64)。在本文中,我们总结了STACEE-32的灵敏度和我们的期望STACEE-48和STACEE-64的结果。
2000-10-17 astro-ph
Simulation of Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes with CORSIKA and sim_telarray
成像大气切伦科夫望远镜(IACT)导致了甚高能伽马射线天体物理学的突破。虽然早期的IACT装置面临着检测任何来源的问题,但目前的仪器能够看到许多来源,通常超过两个数量级的能量。随着仪器和分析方法的成熟,对物理和仪器效应的校准和建模的要求也有所增加。在这篇文章中,描述了一套蒙特卡罗模拟工具,试图包括所有相关的影响,IACT非常详细,但旨在实现这一点,在一个有效和灵活的方式。这些工具最初是为HEGRA IACT系统开发的,后来适用于H.E.S.S.实验其固有的灵活性,以描述相当任意的IACT系统,使他们也是一个理想的工具,用于评估未来的安装潜力。它用于CTA和其他项目的设计研究。
2008-08-16 astro-ph
Optical Intensity Interferometry with Atmospheric Cherenkov Telescope Arrays
在20世纪70年代,纳拉布里强度干涉仪被用来测量32颗恒星的直径,其中一些小到0.4毫弧秒(mas)。该干涉仪由一对6.5米望远镜组成,光学相对粗糙,类似于目前使用的大气切伦科夫望远镜(ACT)。我们探讨了在ACT阵列上实现现代强度干涉仪的可能性。快速数字信号处理技术的发展现在使得这样的系统相对容易实现,并提供改进的灵敏度。允许在短波长(<400 nm)下进行测量,具有长基线(> 100 m),这对于迈克耳孙干涉仪来说仍然是具有挑战性的,目前的ACT阵列可以用于探测小至~0.2mas的角结构,并且已经讨论了更小的大阵列项目。这将提供恒星直径、双星系统、星周环境和可能的恒星表面特征的测量。ACT阵列可在明月期间用作强度干涉仪,以很少的费用提供宝贵的科学产出,而且不影响伽马射线观测时间表。
2006-08-17 astro-ph
Design Considerations for the Next Generation of Atmospheric Imaging Cherenkov Telescopes
本文估计了三台大口径成像大气切伦科夫望远镜阵列的极限角分辨率和探测面积。我们考虑一个理想化的IACT系统,以了解大气簇射的固有性质和探测器配置的几何形状所施加的限制。理想化包括假设一个完美的光学系统和夜空背景的情况下,找到最佳的相机几何形状和阵列配置的目标独立于详细的假设望远镜的设计。阵雨模拟使用ALTAI代码的海拔2700米对应于一个新的北半球阵列的未来可能的网站之一。最佳设计取决于目标能量范围;对于每个能量,我们改变细胞长度(望远镜间距)和图像处理参数,以最大化信噪比。然后,我们提出的检测区域和角分辨率的能量依赖的优化的结果值。我们讨论了这些量的依赖关系的视野的望远镜和像素大小的相机。
2007-09-29 astro-ph
Development of an atmospheric Cherenkov imaging camera for the CANGAROO-III experiment
为CANGAROO-III实验研制了一台切伦科夫成象照相机,用于观测能量为10 $^{11}$至10 $^{14}$ eV的γ射线诱导的空气簇射。该相机由427个像素组成,以0.17 $^\circ$间隔排列成六边形,每个像素是一个直径为3/4英寸的光电倍增管模块,具有温斯顿锥形光导。与CANGAROO-II相机相比,该相机被设计为具有大的信号线性动态范围,更宽的视野,以及光子收集效率的提高。文中详细介绍了该摄像机的结构和标定实验,并对标定实验结果进行了分析。
2002-10-11 astro-ph
Altitude Effect in Cherenkov Light Flashes of Low Energy Gamma-ray-induced Atmospheric Showers
目前,地基甚高能(VHE)伽马射线天文学正在竞相完成一些现代伽马射线探测器的建造,即CANGAROO III,MAGIC,H.E.S.S.,和真理。它们应在一年内全面运作。经过许多辩论,在可预见的未来,这种伽马射线天文学的进一步发展必须被广泛预期,以着手设计和建造一种新的仪器,其主要目的是进一步大幅降低伽马射线观测的能量阈值,降至约10 GeV。在地面上,如果没有相当大的直径达30米的光学望远镜,人们很难达到如此低的能量阈值,这些望远镜可能能够从低能量的大气伽马射线簇射中收集足够数量的切伦科夫光。如果不完全从地面起飞(如GLAST),那么将未来的低能量切伦科夫望远镜安装在大气中更高的高度似乎是有利可图的,以便它们能够从阵雨中探测到更多未吸收的切伦科夫光。在全世界大约5公里高的高山上有几个地点可以用于这样的冒险。然而,人们必须记住,实际的时间剖面,特别是大气伽马射线簇射的切伦科夫闪光的二维分布(图像),在观测水平增加后会发生快速变化。本文简要介绍了切伦科夫光图像的拓扑分析计算结果在传统的和理想的海拔2.2和5公里以上的海,分别。文中还讨论了高空成像拓扑的主要升级问题。
2004-09-21 astro-ph
Study of the photon flux from the night sky at La Palma and Namibia, in the wavelength region relevant for imaging atmospheric Cherenkov telescopes
确定了拉帕尔马和纳米比亚夜空背景光的水平,重点是与大气层切伦科夫成像望远镜操作有关的波长区域和立体角覆盖范围。测量了夜空背景光对天球坐标(alt,az)和银球坐标(b,l)的依赖关系,其角分辨率约为1 °。天顶附近的平均光照水平在两个位置都是相似的--在300 nm <lambda <650 nm的情况下,每平方厘米的平均光照水平为2.2 x 10^12到2.6 x 10^12个光子。随着天顶角的增加,拉帕尔马的背景光水平增加,而在纳米比亚测得的背景光水平不变。在银河系中心附近,背景光水平增加了4倍以上。还研究了地面后向散射光的水平。
2001-07-06 astro-ph
The optical system of the H.E.S.S. imaging atmospheric Cherenkov telescopes, Part II: mirror alignment and point spread function
H.E.S.S.的镜面成像大气切伦科夫望远镜使用成像到PMT相机的闭合盖上的恒星对准,由CCD相机观察。对准过程工作可靠,包括CCD图像的自动分析和小平面对准致动器的控制。在轴上,80%的反射光包含在直径小于1 mrad的圆中。光点随着与望远镜轴的夹角的增加而变宽。根据模拟,光斑尺寸在1.4度的角度处大致加倍。从轴。由于支撑结构的变形,光斑尺寸随高度的预期变化是可见的,但在通常的工作范围内是完全不重要的。总的来说,望远镜的光学质量超过了规格。
2003-08-14 astro-ph
Observations of the gamma-Ray Emission Above 250 Gev from the Blazars Markarian 501 and Markarian 421 by the Cat Cherenkov Atmospheric Imaging Telescope
最近的BL Lacertae天体Markarian 501和Markarian 421的甚高能量(VHE)伽马射线发射已经在1997年和1998年被CAT望远镜观测到。1997年,Mrk 501出现了一系列引人注目的耀斑,VHE辐射峰值超过250 GeV。源显示相关的X射线和VHE伽马射线波段的发射,连同强度光谱硬度相关性在后者的能量范围。在1998年的小耀斑期间,Mrk 421成为CAT探测到的第二个河外源。简要讨论了喷流天体物理学的理论意义。
1999-11-04 astro-ph
The MAGIC Cherenkov Telescope for gamma ray astronomy
主要大气伽马射线成像切伦科夫望远镜(MAGIC)正在调试阶段,将于2003年底开始全面运作。它位于西班牙加那利群岛拉帕尔马的El Roque de los Muchachos,拥有现有切伦科夫望远镜中最大的反射器面积(直径17米)。已使用新技术将伽马射线探测的能量阈值降低到约30 GeV。由于其特性,极高能量源的目录将随着MAGIC观测而大大增加,预计在不久的将来会有令人兴奋的结果。介绍了望远镜的概况、现状和初步成果,以及科学研究的重点。
2003-11-10 astro-ph
Primary Energy Measurement with EAS Cherenkov Light: Experiment QUEST and CORSIKA Simulation
一个新的主要质量独立的能量测量方法已经开发利用:a)的簇射大小的联合分析,获得的EAS-TOP,和EAS大气切伦科夫光的横向分布,获得的QUEST阵列,和b)基于CORSIKA/QGSJET代码的模拟。该方法是基于切伦科夫光横向分布的大小/能量比和陡度之间的相关性,并已与“经典”的基础上的切伦科夫光通量在一个固定的距离(175米)的EAS核心进行了比较。得到了EAS大气切伦科夫光通量的绝对能量定标。
2004-11-24 astro-ph
Effectiveness of TeV Gamma-Ray Observations at Large Zenith Angles with a Stereoscopic System of Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)在TeV γ射线观测中的灵敏度在小天顶角(< 30度)处达到最大值,这提供了仪器可达到的最小能量阈值。然而,对于一个特定的望远镜站点,一些伽马射线源或源候选者只能在更大的天顶角(< 60度)下观察到。此外,在大天顶角的观测允许延长在小天顶角看到的任何物体的观测时间窗口,以及扩大仪器的动态能量范围,以达到最高可观测的伽马射线能量。本文根据蒙特卡罗模拟,给出了一个由5个IACT组成的立体观测系统在大天顶角观测时的灵敏度结果。我们指出了一些重要的参数的望远镜设计,这可以大大提高效率的观测与即将到来的IACT阵列,如CANGAROO III,HESS和VERITAS。
1999-06-25 astro-ph
Improving the performance of the single-dish Cherenkov telescope MAGIC through the use of signal timing
广泛空气簇射产生的切伦科夫闪光时间非常短。因此,高带宽和快速数字化读出可以最大限度地减少来自夜空光的背景的影响,并提高切伦科夫望远镜的性能。切伦科夫图像的时间结构可以进一步用于单碟切伦科夫望远镜作为一个额外的参数,以减少不必要的强子簇射的背景。将介绍一种利用时间信息的分析方法,以及随后对MAGIC望远镜性能的改进(特别是在2007年2月用超快2 GSamples/s数字化系统升级之后)。在新的MAGIC数据的分析中使用定时信息将背景减少了两倍,这反过来又导致对点状源的通量灵敏度提高了约1.4倍,正如蟹状星云观测所测试的那样。
2008-11-27 astro-ph
Observations of Pulsar Wind Nebulae with the VERITAS Array of Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
许多最近发现的银河系甚高能(VHE)伽马射线源与脉冲星风星云有关,脉冲星风星云是TeV能量最多的银河系源类别。在X射线波段观测到的这些天体的扩展同步加速器星云是相对论风的标志,相对论风是由年轻的高能中子星产生的,与超新星爆炸喷出的物质和周围的星际气体相互作用。相对论电子或质子在脉冲星风中或在其激波边界处加速,与磁场和低能种子光子相互作用,产生观测到的VHE伽马射线发射。VERITAS阵列的四个成像大气切伦科夫望远镜的目的是研究天体物理源的伽马射线的能量域从约100 GeV高达几十TeV。VERITAS阵列的灵敏度允许从PWNe的伽马射线发射的形态和光谱特征的详细研究。在2006年期间,VERITAS观测到了三个北方天空PWNe,G75.2+0.1,G106.6+2.9和3C58。没有证据表明TeV的伽马射线发射的位置与这些PWNe的脉冲星。
2007-09-25 astro-ph
Using the photons from the Crab Nebula seen by GLAST to calibrate MAGIC and the Imaging Air Cherenkov Telescopes
在这篇文章中,我们讨论了使用GLAST的标准伽马源的观测结果,如蟹状星云,校准成像空气切伦科夫探测器,特别是MAGIC,并优化其能量分辨率的可能性。结果表明,在100 GeV附近,切伦科夫望远镜的绝对能量校准不确定度可以通过这种交叉校准过程降低到<10%。
2005-04-13 astro-ph
During 2003, a camera designed to measure the optical pulsations of pulsars was installed on a telescope of the H.E.S.S. array. The array is designed for gamma-ray astronomy in the ~100 GeV - 100 TeV energy regime. The aims of this exercise were two-fold: to prove the pulsar timing capabilities of H.E.S.S. on all relevant time-scales, and to explore the possibility of performing sensitive optical pulsar measurements using the ~100 m^2 mirror of a Cherenkov telescope. Measurements of the Crab pulsar with this instrument demonstrate an order of magnitude sensitivity improvement over previous att…
2006-04-19 astro-ph
Ground based gamma-ray astronomy with Cherenkov Telescopes
甚高能(>100 GeV)伽马射线天文学正在成为高能天体物理学和天体粒子物理学的一个重要学科。这一领域目前主要是成像大气切伦科夫望远镜(IACT)和这些望远镜阵列。这种阵列在伽马射线领域已达到最佳的角分辨率和能通量灵敏度,但仍远未达到该技术的基本极限。在这里,我将总结这项技术的一些关键方面,并继续审查主要仪器的现状,并强调最近的结果。
2008-06-02 astro-ph
Monte Carlo studies of the VERITAS array of Cherenkov telescopes
VERITAS是位于亚利桑那州南部的弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台的四个切伦科夫成像望远镜系统。在这里,我们提出了详细的蒙特卡罗模拟的阵列响应广泛的空气淋浴的结果。计算了Cherenkov像和簇射参数分布,并与背景宇宙射线和高能γ射线的观测结果吻合较好。宇宙射线和伽马射线率准确地预测的模拟。的3-望远镜系统的能量阈值约为150 GeV后,伽马强子分离削减;伽玛选择削减后的蟹状星云的检测率为7.5伽马的/分钟。三望远镜系统能够检测到一个源的流量相当于10%的蟹状星云流量在1.2小时的观测(5西格玛检测)。
2007-09-26 astro-ph
Tagging single muons and other long-flying relativistic charged particles by ultra-fast timing in air Cherenkov telescopes
大气空气切伦科夫望远镜成功地用于地面甚高能伽马射线天文学。来自所谓的单μ子和其他长时间飞行的相对论带电粒子事件的触发器是切伦科夫望远镜不想要的背景。由于TeV能量下的低速率,μ子背景并不重要。对于具有高光子灵敏度和低能量阈值的望远镜,它要强烈得多。低于几百GeV的能量,所谓的μ子背景变得如此强烈,以至于它可以降低望远镜的灵敏度(所谓的μ子墙问题)。从一般的考虑,可以预期,这些粒子的签名应该是一个具有窄时间结构的光脉冲。事实上,模拟表明,μ子的脉冲具有非常窄的时间轮廓,远低于几乎所有目前运行的望远镜的时间分辨率。在这份报告中,我们详细介绍了切伦科夫光的时间分布,从所谓的单μ子,并表明,具有超快时间响应的望远镜可以打开一个新的维度,允许一个标签,并拒绝这些事件。
2006-05-03 astro-ph
Monte Carlo Studies of Geomagnetic Field Effects on the Imaging Air Cherenkov Technique for the MAGIC Telescope Site
成像空气切伦科夫望远镜(IACTs)探测到来自广泛的空气簇射(EAS)的切伦科夫光,这些空气簇射是由撞击地球大气层的甚高能量(VHE)伽马射线引发的。由于强子诱发EAS背景的巨大影响,对罕见的类γ事件的鉴别至关重要。地磁场(GF)对EAS发展的影响会使成像空气切伦科夫技术进一步复杂化。利用蒙特卡罗(MC)模拟方法,可以得到EAS产生的切伦科夫光的数量和角分布。在这里,我们提出的结果,从专门的MC研究的GF对图像的影响,从伽马射线启动EAS的MAGIC望远镜网站,其中的GF强度为~40微特斯拉。MC研究的结果表明,GF效应不仅降低了~100 GeV以下的极低能量伽马射线的测量,而且降低了TeV能量的测量。
2008-07-25 astro-ph
Selection and 3D-Reconstruction of Gamma-Ray-induced Air Showers with a Stereoscopic System of Atmospheric Cherenkov Telescopes
提出了一种简单的γ射线诱导空气簇射的三维重建方法,该方法充分利用了大气切伦科夫望远镜系统的资产,该系统结合了立体和细粒度成像,如高能立体系统(H.E.S.S.)。由摄像机收集的丰富信息允许基于它们相对于入射方向的旋转对称性以及它们相对小的横向扩展来选择电磁簇射。在流星雨三维模型的框架内,其主要参数-入射方向、流星雨核心在地面上的位置、流星雨最大值的倾斜深度、切伦科夫光子源的平均横向扩散(或“光球三维宽度”)和初级能量-都与不同图像的像素内容相吻合。对于伽玛射线簇射,光球3D宽度被发现与簇射最大值的倾斜深度成比例,这种效应与切伦科夫阈值随高度的变化有关;这个属性允许定义一个无量纲的量欧米茄(“简化的3D宽度”),它被证明是一个有效和强大的变量来区分伽玛射线和初级强子。此外,ω分布仅随伽马射线能量缓慢变化,实际上与天顶角无关。应用于H.E.S.S.的方法性能。给出根据对重建的簇射的要求,天顶处的角分辨率从0.04度变化到0.1度,并且在相同条件下的光谱分辨率从15%变化到20%。
2006-01-17 astro-ph
Observations of Gamma-ray emission from the blazar Markarian 421 above 250 GeV with the CAT Cherenkov imaging telescope
自1996年12月以来,CAT切伦科夫成像望远镜观测到了250 GeV以上的耀变体Markarian 421的γ射线辐射。我们在这里报告的结果源的变化,到1998年4月,重点是1998年的运动。对于今年的耀斑时期,能谱从330 GeV到5.2 TeV:它可以很好地用一个简单的幂律表示,微分谱指数为2.96 +/- 0.13。
1999-06-07 astro-ph
High Energy Gamma-Ray Observations of the Crab Nebula and Pulsar with the Solar Tower Atmospheric Cherenkov Effect Experiment
太阳塔大气切伦科夫效应实验(英语:Solar Tower Atmospheric Cherenkov Effect Experiment,STACEE)是一个新的用于伽马射线天文学的地基大气切伦科夫望远镜。STACEE使用太阳能定日镜设施的大镜子面积来实现低能量阈值。一个原型实验,其中使用32个定日镜的总镜面积约1200 \unit{m^2}已建成。这个原型被称为STACEE-32,用于搜索蟹状星云和脉冲星的高能伽马射线发射。在1998年11月至1999年2月期间进行的观测产生了来自蟹状星云的强烈的类伽马事件的统计过剩,在43小时的源上观测时间内具有$+6.75σ$的意义。没有发现蟹状星云脉冲星脉冲发射的证据,在90%的置信水平下,观测到的过量脉冲部分的上限< 5.5%。数据的一个子集被用来确定从螃蟹的伽马射线的积分通量。我们报道了能量阈值为E_{th} = 190 \pm 60 \unit{GeV},测量的积分通量为I(E > E_{th})=(2.2 \pm 0.6 \pm 0.2)\times 10^{-10} \unit{photons cm^{-2} s^{-1}} .所观察到的流量是在协议的延续,以较低的能量的幂律谱看到TeV的能量。
2000-06-21 astro-ph
The Detectability of Neutralino Clumps via Atmospheric Cherenkov Telescopes
高分辨率的N体模拟揭示了星系晕中相当多的亚结构的存在。假设预测的暗物质团块是由湮灭中性伴子组成的,我们通过大气切伦科夫望远镜(ACTs)研究它们的可探测性。根据它们的密度分布,单个的中性伴子团应该可以通过它们的伽马射线连续谱和线发射来观察。我们发现,连续信号是最有前途的信号检测中性伴子块,显着强于单色信号。线可检测性的限制可以帮助提升超对称(SUSY)参数空间中的简并性。我们表明,通过结合不同的质量块的观察,ACTs可以探索大部分的超对称性参数空间。ACTs可以通过探索相对较大的中性伴子质量和较不集中的团块,对加速器和伽马射线卫星限制发挥补充作用。我们制定了一个战略,暗物质块研究的基础上VERITAS规范的未来ACT,并鼓励技术的发展,以确定小学。这可以将背景降低一个数量级。
2002-09-30 astro-ph hep-ph
A new analysis method for very high definition Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes as applied to the CAT telescope
本文提出了一种新的切伦科夫成像分析方法,该方法在具有极高清晰度成像能力的切伦科夫成像望远镜中具有很强的应用价值。它提供了一个单一的削减的基础上的图像形状的强子排斥,并同时确定的电磁簇射的能量和簇射轴相对于检测器的位置。源的位置也重建为每个单独的伽玛射线雨,即使用一个单一的望远镜,所以对于一个点源的强子排斥可以进一步提高。作为一个例子,这种新方法适用于CAT(切伦科夫阵列在忒弥斯)成像望远镜,自1996年秋季以来一直运作的数据。
1998-04-14 astro-ph hep-ex hep-ph