MAGIC-Teleskope

Die beiden MAGIC-Teleskope (engl.: Major Atmospheric Gamma-Ray Imaging Cherenkov Telescopes) sind die weltgrößten Luft-Tscherenkow-Teleskope. Sie stehen auf dem Roque de los Muchachos in über 2200 m Höhe auf der Kanarischen Insel La Palma.

Als Teil des Roque-de-los-Muchachos-Observatoriums befinden sich in seiner Umgebung eine ganze Reihe von weiteren Teleskopen, unter anderem das Vorgängerexperiment HEGRA. Das erste MAGIC-Teleskop (heute MAGIC I) wurde 2004 in Betrieb genommen. Seit 2009 arbeitet in unmittelbarer Nachbarschaft das Schwesterteleskop MAGIC II.

Arbeitsweise

MAGICs Instrumente sind in der Lage, kosmische Gammastrahlung im Bereich zwischen 30 GeV und 30 TeV indirekt zu beobachten. Sie schließen hierdurch die Lücke zwischen den großen erdgebundenen Gammateleskopen (Detektionsbereich oberhalb von 300 GeV) und den Satelliten, die zur Detektion von Gammastrahlung zwischen einigen keV und wenigen GeV eingesetzt werden. Gammastrahlung in diesem Bereich wird in der Regel von rotierenden Schwarzen Löchern und Neutronensternen emittiert. Auch die Beobachtung der Teilchen der Dunklen Materie liegt hier im Bereich des Möglichen.

MAGIC detektiert in den von kosmischen Gammateilchen ausgelösten Teilchenschauern in der Atmosphäre das sogenannte Tscherenkow-Licht. Anhand der unterschiedlichen Form dieser Tscherenkow-Blitze von nur wenigen Millisekunden Dauer können dabei Gammateilchen und andere auslösende Teilchen unterschieden werden. Die Kameras von MAGIC sind in der Lage, einzelne Tscherenkow-Lichtquanten nachzuweisen.

Ziele

Das MAGIC-Projekt hat den Auftrag, eine Reihe von Zielen zu untersuchen:

aktive galaktische Kerne (AGN, Active Galactic Nuclei)
Supernova-Überreste
verschiedene unidentifizierte Quellen mit geringerer Energie
Gammablitze (Gamma Ray Bursts)

Technische Daten

Die meisten verwendeten Instrumente waren vor einiger Zeit noch nicht verfügbar und sind zum Teil speziell für MAGIC entwickelt worden. Insbesondere werden auch Nachweismethoden verwendet, die bislang hauptsächlich in Teilchenbeschleunigerexperimenten verwendet worden sind. Dies bezieht sich auf besonders leistungsfähige Komponenten des Netzwerks, Computer, Elektronik und Datenverarbeitung, die benötigt werden, um die zum Teil sehr großen Datenmengen zu verarbeiten.

Kennzahlen zum MAGIC-Teleskop

Aktive Spiegeloberfläche 239 m², bestehend aus 50 cm × 50 cm großen Aluminiumspiegeln
leichtes und stabiles Gerüst aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff
Detektor mit einem Durchmesser von 1,05 m
Aufhängung des Detektors mit dünnen Kabeln und in einem Rahmen aus Aluminium
Datenübertragung vom Detektor erfolgt über Glasfaser
Detektor so leicht wie möglich, enthält nur Verstärker und Laseransteuerung
Digitalisierung erfolgt mit einem AD-Umsetzer mit einer Abtastrate von 2 GHz
Masse des gesamten Teleskops ca. 40 t
20 Sekunden Reaktionszeit, mit der das Teleskop auf jeden Punkt am Himmel ausgerichtet werden kann

Detektor

Der Detektor besteht aus einer kreisförmigen Fläche, die in der Mitte 396 einzelne 1-Zoll-Photomultiplier mit je 18 mm Durchmesser enthält, die dann von 180 Stück 1,5-Zoll-Photomultipliern umgeben sind.^[1]

Verbesserung durch MAGIC II

MAGIC (links) und MAGIC II (rechts)

In 85 m Entfernung zum MAGIC-Teleskop wurde bis zum Juni 2009 ein weiteres Tscherenkow-Teleskop (MAGIC II) errichtet. Es ist mit MAGIC I bis auf die Aluminium-Reflektoren baugleich. Diese haben 1 m Seitenlänge und haben deshalb die vierfache Fläche. Das Ziel dieser Erweiterung ist es, die geringe Photonenausbeute niederenergetischer Schauer zu verbessern. Durch die parallele Beobachtung von Luftschauern mit beiden Teleskopen wird die Nachweisgrenze von Tscherenkow-Blitzen um den Faktor 3 verbessert, wodurch auch schwächere Gammaquellen detektiert werden können.

Die beiden Teleskope MAGIC I und MAGIC II sind dem deutschen Astrophysiker Florian Goebel gewidmet, der am 10. September 2008, während Arbeiten am Teleskop MAGIC II bei einem tragischen Unfall sein Leben verlor.^[2]

Mitglieder der Zusammenarbeit

Am MAGIC-Teleskop-Projekt arbeiten verschiedene Institute und Gruppen zusammen:

Instituto de Astrofisica de Andalucia, Granada
Institut de Física d'Altes Energies, Barcelona
Autonome Universität Barcelona
CERN, Genf
Instituto de Astrofisica de Canarias
INAF – National Institute for Astrophysics, Rom
Croatian MAGIC consortium, Zagreb
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) Zeuthen
Technische Universität Dortmund
Institut de Ciencies de l'Espai (IEEC-CSIC), Bellaterra, Spanien
Division of Experimental Physics, Universität Lodz
Universität Complutense Madrid, Madrid
ETHZ, Zürich
UNIGE, Genf
Dipartimento di Fisica, Universität Padua and INFN sez. di Padova
Dipartimento di Fisica, Universität Siena and INFN sez. di Pisa
Institute for Nuclear Research and Nuclear Energy, Sofia
Tuorla Observatory, Pikkiö, Finnland
Dipartimento di Fisica – Universität Udine und INFN Triest
Universität Würzburg
Institut für Teilchenphysik, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich

Weblinks

Commons: MAGIC-Teleskope – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

↑ hamamatsu.com: What is a Hybrid Photodetector? (Memento vom 2. Juli 2016 im Internet Archive)
↑ Homepage MAGIC-Telescopes: MAGIC > Florian Goebel (Memento vom 13. September 2018 im Internet Archive)

28.761944444444-17.89Koordinaten: 28° 45′ 43″ N, 17° 53′ 24″ W

[1] tsu.com: What is a Hybrid Photodetector? (Memento vom 2. Juli 2016 im Internet Archive)

[2] Homepage MAGIC-Telescopes: MAGIC > Florian Goebel (Memento vom 13. September 2018 im Internet Archive)

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[2]