Novinky

Čerenkovské dalekohledy na hvězdárně v Ondřejově mají první data

Ve středu 23. února 2022 při testování na  hvězdárně Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově zaznamenal čerenkovský dalekohled SST-1M (obr. 1) první události způsobené vysokoenergetickými částicemi (protony a fotony) přilétajícími z vesmírných zdrojů.

Tento teleskop, stejně jako druhý, který čeká v následujícím měsíci dovybavení čerenkovskou kamerou, má za cíl měřit gama záření o vysoké energii ze zdrojů v naší Galaxii i ze vzdálenějších míst vesmíru.  Mezi osmou a jedenáctou hodinou večer se za postupného ladění systémů mechaniky teleskopu  a kamery podařilo nabrat data z několika směrů na obloze včetně událostí přilétajících z okolí Krabí mlhoviny. Zaznamenaná data představují nejen celé spršky sekundárního kosmického záření způsobené interakcí primární částice v atmosféře (obr. 2), ale i jednotlivé částice ve spršce, jako jsou zejména miony zobrazené na kameře v podobě tzv. mionových kroužků (obr. 3). Miony vznikají takřka výhradně ve sprškách iniciovaných protony nebo jinými hadrony.  

Obrázek 1: Teleskop SST-1M na observatoři v Ondřejově.
Obrázek 1: Teleskop SST-1M na observatoři v Ondřejově.

Na Ondřejovské hvězdárně se od roku 2021 postupně staví dva čerenkovské dalekohledy SST-1M budované původně jako prototypy pro malé teleskopy pro observatoř CTA (Cherenkov Telescope Array), která bude nakonec vybavena jiným typem malých teleskopů. Dva prototypy byly postupně postaveny nejdříve v Krakově, ale zde nabíraly data jen jako samostatné jednotky, aby byly později převezeny do Ondřejova. Zde budou fungovat společně v režimu koincidenčního měření a v podstatně kvalitnějších pozorovacích podmínkách.  Konsorcium SST-1M se nyní těší na osazení i druhého teleskopu špičkovou kamerou. To umožní v Ondřejově pozorovat přilétající události právě v koincidenčním, resp. stereoskopickém režimu. Cílem je postupně optimalizovat vlastnosti celého systému, sledovat zdroje kosmických fotonů s energií kolem 1 TeV a odzkoušenou aparaturu případně použít i na jiných pozorovacích lokalitách ve vyšší nadmořské výšce v rámci dalších mezinárodních projektů.  

Tým SST-1M tvoří pracovníci řady institucí z České republiky, Švýcarska, Polska a Ukrajiny. Za systém optiky teleskopu je zodpovědný český partner (SLO FZÚ AV ČR a UP Olomouc). Astronomický ústav AV ČR poskytuje podporu pro výstavbu a pozorování teleskopů. Polští partneři navrhli a postavili montáž teleskopu, její ovládání a plně digitální elektroniku kamery. Podstatnou částí přispěli finančně i k dobudování potřebné infrastruktury v Ondřejově. Švýcarští partneři navrhli a realizovali mechaniku kamery a unikátní detekční systém založený na nové technologii využívané v astronomii vysokoenergetických fotonů gama – silikonových fotonásobičích (SiPMs). Ženevská univerzita hraje také roli vedoucí instituce projektu. 

Mezi klíčové instituce podílející se na zmíněných aktivitách patří Université de Genève, Instytut Fizyki Jądrowej PAN, Krakow, zastupující celkem 13 polských institucí, Fyzikální ústav AV ČR a Astronomický ústav AV ČR.  

V souvislosti s událostmi posledních dnů si celé konsorcium SST-1M velmi váží práce ukrajinských kolegů při zprovozňování obou čerenkovských dalekohledů. 

Za kolegy z konsorcia SST-1M, Dušan Mandát, SLO UP a FZÚ AV ČR  

Účast ČR v projektu CTA, pro který byly prototypy teleskopu vytvořeny, je zajištěna MŠMT ČR v rámci projektu velkých infrastruktur LM2015046, LM2018105 a projektem OP VVV CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_013/0001403. Další projekt MŠMT ČR LTT17006 podporuje probíhající vědecké analýzy dat prototypu. Spuštění a provoz teleskopů v Ondřejově  podporuje i Akademie věd ČR v rámci programu Vesmír pro lidstvo, který je součástí Strategie AV21. 

Obrázek č.1: Příklady dvou událostí spršek kosmického záření zaznamenané kamerou teleskopu.
Obrázek 2: Příklady dvou událostí spršek kosmického záření zaznamenané kamerou teleskopu.
Obrázek 3: Mionový kroužek zaznamenaný kamerou teleskopu.
Obrázek 3: Mionový kroužek zaznamenaný kamerou teleskopu.