Концепция малоразмерного комптоновского гамма-телескопа
Уваров Юрий Александрович
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН
Авторы: Ю.А. Уваров, А.М. Быков, Д.Д. Фредерикс, А.Л. Лысенко, Е.Е. Холупенко, А.М. Красильщиков, Г.И. Васильев, К.Д. Комлев, В.К. Еремин, Е.М. Вербицкая, И.В. Еремин, Н.Н. Фадеева, Ю.В. Тубольцев, А.А. Богданов,
А.А. Лутовинов, В.А. Арефьев, М.В. Бунтов, В.В. Левин
Множество интересных астрофизических процессов, связанных с активным энерговыделением, сопровождается гамма-излучением - электро-магнитным излучением с энергиями квантов выше 100 кэВ. Такое излучение формируется, например, в окрестности релятивистских истечений в центрах галактик и в микроквазарах, в источниках гамма-всплесков, в пульсарных туманностях, в остатках сверхновых звезд, в солнечных вспышках и в окрестности центра Галактики. Регистрация гамма-квантов с необходимыми для наблюдений указанных астрофизических объектов угловым разрешением и чувствительностью связана с существенными технологическими трудностями, всвязи с чем этот диапазон до настоящего времени остается недостаточно хорошо изученным. Особенно слабо изучен диапазон энергий 0.3-10 МэВ: большинство данных в этом диапазоне энергий было получено обсерваторией CGRO/COMPTEL (1991-2000), после которой так и не было реализовано ни одного проекта с детекторами, обладающими лучшей чувствительностью в диапазоне энергий порядка МэВ. Несмотря на то, что в последнее время активно обсуждаются различные проекты перспективных гамма-телескопов, в обозримом будущем предполагается только запуск в 2027 году миссии COSI (NASA), которая за 2 года обзора неба в диапазоне энергий фотонов 0.2-5 МэВ, вероятно, превзойдет по чувствительности COMPTEL.
В докладе обсуждается концепция малоразмерного комптоновского гамма-телескопа, основанного на технологии двухсторонних кремниевых стриповых детекторов (Si-DSSD). Как показывает моделирование, в диапазоне энергий 0.3-3 МэВ этот малоразмерный детектор сможет обладать лучшей чувствительностью в континууме, чем COSI. Наблюдения с предлагаемым новым телескопом позволят исследовать ряд интересных астрофизических объектов, в том числе, измерить поляризацию излучения от Крабовидной туманности и ярких гамма-всплесков.