ГА́ММА-ТЕЛЕСКО́П

ГА́ММА-ТЕЛЕСКО́П, уст­рой­ст­во для из­ме­ре­ния рас­пре­де­ле­ния ин­тен­сив­но­сти гам­ма-из­лу­че­ния в на­блю­дае­мом уча­ст­ке не­бес­ной сфе­ры. По спо­со­бу ре­ги­ст­ра­ции гам­ма-кван­тов Г.-т. де­лят на комп­то­нов­ские, пар­ные и ат­мо­сфер­ные че­рен­ков­ские, в ко­то­рых со­от­вет­ст­вен­но де­тек­ти­ру­ет­ся ком­пто­нов­ское рас­сея­ние фо­то­нов (см. Ком­пто­на эф­фект), ро­ж­де­ние элек­трон-по­зи­трон­ной па­ры и воз­ник­но­ве­ние Ва­ви­ло­ва – Че­рен­ко­ва из­лу­че­ния в ат­мо­сфе­ре.

Ком­пто­нов­ские и пар­ные Г.-т. ис­поль­зу­ют­ся во вне­ат­мо­сфер­ной ас­тро­но­мии, пер­вые – в диа­па­зо­нах энер­гий фо­то­нов от до­лей МэВ до де­сят­ков МэВ, вто­рые – от де­сят­ков МэВ до не­сколь­ких ГэВ. В та­ких Г.-т. рас­по­зна­ют­ся слу­чаи по­па­да­ния в те­ле­скоп фо­то­нов гам­ма-из­лу­че­ния, из­ме­ря­ет­ся энер­гия, те­ряе­мая фо­то­ном при его взаи­мо­дей­ст­вии с ве­ще­ст­вом, и оп­ре­де­ля­ют­ся на­прав­ле­ния дви­же­ния воз­ни­каю­щих час­тиц. По этим дан­ным для ка­ж­до­го фо­то­на оп­реде­ля­ют об­ласть не­бес­ной сфе­ры, из ко­то­рой он мог быть ис­пу­щен. Ин­фор­ма­ция обо всех за­ре­ги­ст­ри­ро­ван­ных фо­то­нах да­ёт кар­ти­ну рас­пре­де­ле­ния ин­тен­сив­но­сти гам­ма-из­лу­че­ния в на­блю­дае­мом уча­ст­ке не­бес­ной сфе­ры.

Схема устройства атмосферного черенковского телескопа. Рис. И. В. Баланцевой

Плот­ность по­то­ка фо­то­нов с энер­ги­ей, пре­вы­шаю­щей неск. де­сят­ков ГэВ, на­столь­ко ма­ла, что ус­та­нов­лен­ный на спут­ни­ке те­ле­скоп с пло­ща­дью де­тек­торов 1–2 м² за всё вре­мя мно­го­лет­не­го по­лё­та об­на­ру­жит лишь неск. та­ких фо­то­нов. По­это­му для ре­ги­ст­ра­ции фо­то­нов вы­со­ких энер­гий при­ме­ня­ют на­зем­ные ат­мо­сфер­ные че­рен­ков­ские Г.-т., ко­то­рые ис­поль­зу­ют ат­мо­сфе­ру Зем­ли для пре­образования фо­то­нов в за­ря­жен­ные час­ти­цы. Вы­со­ко­энер­гич­ный фо­тон, вторг­ший­ся в ат­мо­сфе­ру, ро­ж­да­ет в воз­ду­хе ли­вень из фо­то­нов и элек­тронов. Бы­ст­рые элек­тро­ны, дви­жу­щие­ся пре­им. в том же на­прав­ле­нии, что и пер­вич­ный фо­тон, ге­не­ри­ру­ют че­рен­ков­ское из­лу­че­ние, ре­ги­ст­ри­руе­мое Г.-т. Та­кой Г.-т. со­сто­ит из не­сколь­ких боль­ших сфе­рич. зер­кал (рис.), раз­не­сён­ных на рас­стоя­ние ок. 100 м. В фо­ку­се ка­ж­до­го зер­ка­ла рас­по­ло­жен вы­со­ко­чув­ст­ви­тель­ный фо­то­при­ём­ник, фик­си­рую­щий изо­бра­же­ние на­блю­дае­мо­го уча­ст­ка не­ба, соз­да­вае­мое зер­ка­лом. Оп­тич. оси всех зер­кал па­рал­лель­ны. Че­рен­ков­ский свет от воз­ник­ше­го в ат­мо­сфе­ре лив­ня час­тиц соз­да­ёт на фо­не ноч­но­го не­ба ко­рот­кую (до­ли мик­ро­се­кун­ды) вспыш­ку, ко­то­рая яв­ля­ет­ся сиг­на­лом к за­по­ми­на­нию изо­бра­же­ний лив­ня на фо­то­при­ём­ни­ках. По дан­ным, по­лу­чен­ным с раз­не­сён­ных зер­кал, стро­ят сте­рео­ско­пич. изо­бра­же­ние лив­ня и оп­ре­де­ля­ют на­прав­ле­ние ро­див­ше­го ли­вень фо­то­на, а по об­щей ин­тен­сив­но­сти вспыш­ки вы­чис­ля­ют его энер­гию. По со­во­куп­но­сти на­прав­ле­ний всех за­ре­ги­ст­ри­ро­ван­ных фо­то­нов на­хо­дят рас­пре­де­ле­ние ин­тен­сив­но­сти гам­ма-из­лу­че­ния в на­блю­дае­мом уча­ст­ке не­бес­ной сфе­ры. Ми­ним. энер­гия ре­ги­ст­ри­руе­мых фо­то­нов за­ви­сит от пло­ща­ди зер­кал и при пло­ща­ди 100 м² со­став­ля­ет ок. 100 ГэВ.