Детектування високоенергетичних фотонів Масивом черенковських телескопів (МЧТ) дасть змогу вченим досліджувати чорні діри, темну матерію та відносність часу-простору.
Масив черенковських телескопів (реконструкція зовнішнього вигляду).
Коли електромагнітне випромінювання найвищої енергії, яке називається гамма-променями, проходить крізь атмосферу Землі, воно утворює пучок елементарних частинок, які випромінюють слабке блакитне світло (т. зв. «ефект Черенкова-Вавілова»). За цим світлом науковці сподіваються детектувати гамма-промені, яких на квадратний метр атмосфери Землі попадає лише декілька протягом місяця, а також джерела цих променів – найпотужніші об’єкти у Всесвіті, такі як квазари та супермасивні чорні діри. Але спершу ще слід визначити місце (а радше два місця), де зведуть обсерваторію вартістю 200 млн. доларів, адже МЧТ складатиметься з двох наземних станцій, одна з яких матиме 19 панелей і розміщуватиметься у північній півкулі, а друга – 99 панелей і буде споруджена у південній.
На зустрічі, яка пройшла 10 квітня в Мюнхені, представники 12 країн, які залучені до проекту, вибрали можливі місцезнаходження телескопа. У південній півкулі ним може стати район Аар у Південній Намібії або гора Церро Армазонес в пустелі Атакама у Чилі; в північній ж експерти обиратимуть між двома місцинами у США й територіями в Мексиці та Іспанії.
Масив телескопів досліджуватиме досі малознаний енергетичний діапазон – в районі 100 тераелектронвольт. Космічні промені – протони чи інші ядра – випромінюють електрони таких високих енергій, коли прискорюються на поверхні нейтронної зірки чи чорної діри, а також коли ударяються один до одного у зоряному вітрі.
МЧТ сфокусується на центральному регіоні Чумацького шляху, оскільки вчені припускають існування там темної матерії. Згідно низки теорій частки темної матерії можуть анігілювати одна з одною, перетворюючись на гамма-промені, які можна детектувати за допомогою МЧТ. Масив черенковських телескопів, отже, зможе досліджувати фізичні процеси таких високих енергій, які недоступні найпотужнішим прискорювачам частинок.
До завдань МЧТ також входитиме перевірка теорій квантової гравітації, які намагаються узгодити квантову механіку з теорією відносності А. Ейнштейна. Згідно деяких з цих теорій, фотони з дуже високими значеннями енергії, довжина хвилі яких наближається до т. зв. «квантової піни», рухаються дещо повільніше, ніж фотони менших енергій від того самого джерела. Спостерігаючи гамма-промені з різними енергіями, можна встановити, чи є між ними затримка в часі й, отже, чи правдиві ці теоретичні припущення.
До кінця року науковці сподіваються остаточно визначитися з місцем розташування МЧТ у південній півкулі; щодо північної півкулі, цей процес може зайняти трохи довше, - каже Беатрікс Фіркорн-Рудольф, перший заступник федерального міністра науки і досліджень Німеччини. Астрономи сподіваються, що у 2015 р. почнуть будівництво телескопу, а запрацює він приблизно у 2020 р.
17.04.2014