| VERITAS | |
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| VERITAS - una matriz de cuatro telescopios | |
| Tipo de | telescopio de rayos gamma y observatorio astronómico |
| Ubicación | Arizona |
| Coordenadas | 31°40′30″ s. sh. 110°57′07″ O Ej. |
| Altura | 1268 m |
| Fecha de inicio | 1 de febrero de 2005 y abril de 2007 |
| Diámetro | 12 metros |
| resolución angular | 0,0017 rad |
| Area efectiva |
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| Sitio web | veritas.sao.arizona.edu _ |
| Archivos multimedia en Wikimedia Commons | |
VERITAS ( Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System ) es un complejo de telescopios terrestres que consta de cuatro telescopios reflectores ópticos de 12 metros . Se utiliza en astronomía de rayos gamma en el rango de energías de fotones del orden de GeV - TeV. VERITAS utiliza telescopios Cherenkov para detectar la radiación gamma mediante la observación de las lluvias de aire provocadas por esta radiación. El diseño de los telescopios se basa en el telescopio de rayos gamma de 10 metros del Observatorio Whipple y consiste en una matriz de telescopios Cherenkov desplegados de tal manera que proporcionen la mayor movilidad y proporcionen la mayor sensibilidad en el rango de energía de 50 GeV a 50 TeV. El observatorio complementa el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi con una gran área de recopilación de datos y una gama más amplia de energías de partículas detectadas. La construcción del observatorio se completó en 2007.
VERITAS es una matriz de cuatro telescopios Cherenkov de 12 metros espaciados aproximadamente 100 metros entre sí. [1] El uso de una serie de telescopios permite realizar observaciones estereoscópicas . Tales observaciones permiten establecer la forma de una lluvia de aire, lo que, a su vez, permite determinar con precisión la dirección de llegada de las partículas y su energía. Se proporciona una alta resolución angular buscando en cada uno de los telescopios el eje central a lo largo del cual se propaga la lluvia y siguiendo estos ejes hasta el punto de su intersección. La intersección de estos ejes es la dirección a la fuente de radiación gamma. Cada telescopio observa lluvias de aire en un área determinada, lo que le permite encontrar la fuente de la lluvia.
Cada telescopio tiene una apertura de 12 metros, 350 espejos en cada antena y un campo de visión de 3,5 grados. Los telescopios están construidos según el esquema óptico Davis-Cotton , que utiliza un reflector esférico. Los telescopios que utilizan este diseño óptico son fáciles de montar y alinear. Este esquema provoca una pequeña dispersión (alrededor de 4 nanosegundos) [2] en el tiempo de llegada de la señal. La cámara de cada telescopio tiene 499 tubos fotomultiplicadores . Los telescopios del complejo VERITAS, como otros telescopios Cherenkov, son más sensibles a los rayos cósmicos de alta energía. El rango de sensibilidad es de 85 GeV a más de 30 TeV. La resolución del telescopio en términos de energía y ángulo depende de la energía del rayo gamma incidente. Entonces, por ejemplo, a una energía de 1 TeV, la resolución del telescopio en términos de energía es de aproximadamente 17% y en términos de ángulo, 0,08 grados. El área efectiva de la matriz es de 100.000 m 2 .
Para distinguir datos útiles (lluvias de aire de rayos gamma) del ruido ( lluvias de hadrones , luz estelar y lunar, muones ), VERITAS utiliza un sistema de activación de tres niveles . El primer nivel es un discriminador en cada píxel que utiliza un discriminador de retardo constante. El segundo nivel es un disparador de selección de plantilla que selecciona solo lluvias de aire inducidas por fotones que tienen una forma compacta y pulsaciones de fondo distribuidas aleatoriamente. El tercer nivel es una serie de disparadores que buscan coincidencias en diferentes telescopios. [3]
La radiación de Cherenkov producida por los rayos cósmicos en la atmósfera superior es muy débil, por lo que las observaciones de VERITAS solo se pueden realizar en una noche clara y sin luna. Esto reduce el tiempo de observación a 70-100 horas cada mes de septiembre a junio. El clima monzónico hace imposible que el complejo del telescopio funcione de julio a agosto.
El complejo VERITAS se construyó como un telescopio Cherenkov de nueva generación en el hemisferio occidental. Originalmente se concibió como un conjunto de siete telescopios, pero solo se construyeron cuatro. Los telescopios se basaron en el telescopio Whipple actual de 10 metros en el Observatorio Whipple, pero tenían mejoras significativas en la óptica reflectante, la eficiencia de captura de luz, los circuitos de señal y la electrónica de grabación. Este fue un importante paso adelante con respecto a la generación anterior de telescopios, como el telescopio Whipple, HEGRA y el telescopio atmosférico CAT Cherenkov. [2]
Después del éxito del primer telescopio, la construcción de los tres restantes se completó en enero de 2007 y el 27 y 28 de abril de 2007 se pusieron en funcionamiento los cuatro telescopios del complejo. [4] Los telescopios n.° 1 y n.° 4 se construyeron originalmente a solo 35 metros de distancia, y debido a esto, prácticamente se duplicaron entre sí. En el verano de 2009, el telescopio No. 1 se trasladó a una nueva ubicación para mejorar la sensibilidad. Después del movimiento, la sensibilidad de la matriz aumentó en un 30 %, lo que redujo en un 60 % el tiempo de detección de las fuentes de radiación gamma. [1] Además, en el verano de 2012, todas las cámaras fotomultiplicadoras fueron reemplazadas por otras más eficientes, lo que nuevamente mejoró la sensibilidad, especialmente en el límite inferior del rango de medición. [5]
Las observaciones de VERITAS de los rayos cósmicos han permitido estudiar más de cerca los objetos astronómicos que emiten radiación de alta energía, como: [4]
El estudio de estos objetos ha estado en curso desde 2008 y desde entonces se han logrado muchos logros científicos importantes. En su primer año de funcionamiento, VERITAS descubrió dos nuevas fuentes de partículas TeV y también realizó estudios detallados de restos de supernova. [6]
Desde 2007 hasta 2011, VERITAS realizó observaciones de la Nebulosa del Cangrejo . Se encontraron cuantos de rayos gamma con energías superiores a 100 GeV, que no concordaban con el modelo teórico de los púlsares.
Se dedica una gran cantidad de tiempo (aproximadamente 400 horas al año) a observar aproximadamente 128 núcleos galácticos activos. Se han identificado muchos blazares , así como un profundo estudio de fuentes ya conocidas.
VERITAS también tiene un extenso programa de investigación de materia oscura, que busca rastros indirectos de rayos gamma de muy alta energía, que deberían surgir de la aniquilación de partículas de materia oscura. La mayoría de estas búsquedas se encuentran en el centro galáctico y en galaxias espirales enanas . [7]
VERITAS cuenta con el respaldo del Departamento de Energía de EE. UU. , la Fundación Nacional de Ciencias , la Institución Smithsonian , el Consejo Canadiense de Investigación en Ciencia e Ingeniería (NSERC), Fundación de Ciencias de Irlanda (SFI), Consejo de Investigación de Física de Partículas y Astronomía (PPARC).
La colaboración consta de varios miembros y otras instituciones colaboradoras.