에너지 감마선 실험 망원경

에너지 넘치는 감마선 실험 망원경(EGRET)은 NASA의 콤프턴 감마선 관측 위성 위에 장착된 4개의 기구 중 하나이다. 지구 표면에서 낮은 에너지 감마선을 정확하게 검출할 수 없기 때문에, EGRET는 우주에 있는 동안 감마선을 검출하기 위해 만들어졌다. EGRET는 30 MeV부터 30 GeV까지의 에너지 레벨에 이르는 감마선에 관한 데이터를 검출하고 수집하기 위한 목적으로 만들어졌다.

EGRET는 임무를 수행하기 위해 스파크 챔버, 칼로리미터, 플라스틱 섬광기 반동결 돔을 장착했다. 스파크 챔버는 감마선이 망원경으로 들어오면서 전자-양전자 쌍 생성이라고 불리는 과정을 유도하기 위해 사용되었다. 그 후 망원경의 열량계는 전자나 양전자의 데이터를 기록하는 데 사용되었다. 데이터를 왜곡할 수 있는 다른 에너지 광선을 거부하기 위해 과학자들은 플라스틱 섬광기 반공성 돔으로 망원경을 덮었다. 그 돔은 망원경의 방패 역할을 했고 원하지 않는 에너지 광선을 차단했다.

망원경은 특정 각도에서 망원경으로 들어가는 감마선만 기록하도록 보정되었다. 이러한 감마선이 망원경으로 들어오면서, 그 광선은 망원경 스파크 챔버를 통과하여 전자와 양전자의 생산을 시작했다. 그리고 나서 열량계는 전자나 양전자를 감지하여 에너지 수준과 같은 데이터를 기록하였다.

EGRET의 발견으로부터, 과학자들은 우주의 에너지 파동에 관한 많은 오랜 이론들을 확인시켜 주었다. 과학자들은 또한 네 개의 맥박을 분류하고 특징 지을 수 있었다. 과학자들은 감마선의 전체 하늘을 EGRET의 결과와 함께 지도화 할 수 있었고 지구의 달과 태양에 대한 흥미로운 사실들을 알아낼 수 있었다.

EGRET는 페르미 감마선 우주망원경 LAT의 전신이다.

디자인

EGRET의 기본 설계는 기본적으로 특수한 유형의 금속으로 채워진 챔버, 감마선을 포착하고 기록하기 위한 챔버 하단에 있는 센서, 그리고 마지막으로 전체 기기에 걸쳐 보호 커버를 씌우는 것이었습니다. 그 방은 감마선을 기록될 수 있는 방식으로 조작할 것이다. 센서는 감마선의 특성을 포착하고 기록할 것이다. 마지막으로, 보호 커버는 원하지 않는 에너지 광선을 차단할 것이다.^[1]

EGRET는 30MeV에서 30GeV까지의 개별 감마선을 검출할 목적으로 플라스틱 섬광기 반공진 돔, 스파크 챔버, 칼로리계를 장착했다. 과학자들은 망원경의 바깥쪽에서 시작하여 EGRET를 플라스틱 섬광기 반동결 돔으로 덮었다. 돔은 원치 않는 에너지파가 망원경으로 들어오는 것을 차단하고 데이터를 왜곡하는 방패 역할을 했다. 실제로 기록 가능하고 사용 가능한 데이터를 만들기 위해 과학자들은 전자-양전자 쌍 생산이라고 불리는 과정을 사용했는데, 이 과정은 핵이나 아원자 입자 근처에서 전자와 양전자를 동시에 만들고 있다. 이 과정을 유도하기 위해 과학자들은 망원경 안에 다층 박판 스파크 챔버를 조립했다. 스파크 챔버는 기본적으로 많은 금속판과 헬륨이나 네온과 같은 기체를 가진 챔버다. 마지막으로 감마선에 대한 전자나 양전자의 데이터를 기록하기 위해 과학자들은 EGRET에 탈륨 활성 요오드 나트륨(NaI(Tl) 열량계를 그 기저에 장착했다. 열량계는 EGRET에 들어온 감마선의 분해능을 포착했다.

함수

NASA 과학자들은 특정한 종류의 감마선만 처리되고 기록되기를 원했기 때문에, 그들은 원하지 않는 정보를 걸러내기 위해 많은 검사 시스템을 갖춘 EGRET를 설치했다. EGRET의 가장 기본적인 유형의 필터는 특정 각도에서 망원경으로 들어오는 감마선이 스파크 챔버 안으로 들어오도록 허용하는 것이었다. 감마선이 스파크 챔버를 통과할 때, 감마선은 스파크 챔버 내의 금속 플레이트 중 하나에 부딪혔다. 일단 감마선이 금속판과 접촉하게 되면 전자-양전자 쌍생산의 과정을 개시하고 전자와 양전자(양전자)를 생성하게 된다. 일단 전자와 양전자가 모두 생성되면, 이러한 입자 중 하나가 망원경 전체에서 여전히 아래로 이동 중이고 반침투성 섬광기의 신호가 발사되지 않으면 입자가 이미징되고 에너지 수준이 기록된다. 각 감마선이 이러한 모든 검사 시스템을 통과해야 하는 상황에서 EGRET의 결과는 다른 CGRO 기기 중에서 가장 값진 것이 되도록 지원되었다.^[2][3]

소견

1991년부터 2000년까지 지속된 EGRET의 활동 수명을 통틀어, 수집하고 기록한 모든 감마선은 한 번에 하나씩 수행되었다. 과학자들은 EGRET에 들어간 각각의 개별 감마선으로부터 "입구 고에너지 감마선 하늘"의 상세한 지도를 만들 수 있었다. 우주의 발견과 지도를 통해 과학자들은 감마선과 그 기원에 대한 많은 오랜 이론들을 재확인할 수 있었다. 나사의 과학자들은 또한 "전자파 방사선을 방출하는 중성자 별을 회전시키고 있는 펄스들이 감마선의 가장 좋은 공급원이라는 것을 발견했다. 과학자들은 또한 4개의 펄사의 성질을 감지하고 특성화할 수 있었다. EGRET의 결과는 또한 과학자들에게 지구의 달이 대부분의 시간 동안 태양보다 특히 밝다고 지적했다. EGRET는 과학자들에게 우주에 대한 새로운 이해를 가능하게 하는 정보를 제공했다.^[4][5]

참조

외부 링크

• 콤프턴 관측소 과학 센터의 EGRET 홈 페이지
• 제3차 EGRET 카탈로그