מחקר ופיתוח

פיתוח גלאי קרינת גמא וחקר התפרצויות קרינת גמא

תאריך פרסום: 
22.10.2015
מחקר המשלב בין עבודה ניסיונית לבניית גלאים, לבין תצפיות בלוויינים קיימים. הגלאי נועד להשתלב בפרויקט טלסקופ הרנטגן ISS-Lobster.
שתף: 
  • יחידה דיגיטלית אופטית במצפה הנייטרינו בקוטב הדרומי, IceCube | צילום: Penn State
מבַצעים: 
הטכניון

קרינת גמא היא הקרינה האלקטרומגנטית האנרגטית ביותר המוכרת לנו. מקורן של התפרצויות קרינת גמא הנמשכות שניות ספורות, הוא בפיצוצים אדירים בגלקסיות רחוקות. כיום סוברים חוקרים רבים כי רוב התפרצויות קרינת גמא קצרות מגיעות ממיזוג של שני כוכבי ניוטרונים, שמיצרים גם גלי כבידה. גלי כבידה הם עיקום מחזורי של המרחב והזמן, תופעה שניתן לשער על קיומה מתוך תורת היחסות הכללית של איינשטיין. גלי כבידה טרם זוהו באופן ישיר, אמנם, אך פרופ' אהוד בכר, פרופ' שלומית טרם ועמיתיהם מהפקולטה לפיסיקה בטכניות, מצפים שאלה יתגלו בשנים הקרובות על ידי מכשירים קרקעיים כמו בפרויקט LIGO. קבוצת החוקרים שואפת להיות הראשונה לזהות ולחקור את האות האלקטרומגנטי שיגיע מאירוע המפיץ גלי כבידה.

המחקר, הנתמך על ידי סוכנות החלל הישראלית, משלב בין עבודה ניסיונית לבניית גלאים, לבין תצפיות בלוויינים קיימים. החוקרים מפתחים גלאי הנקרא Gamma-ray Transient Monitor, כולל האלקטרוניקה הנדרשת להפעלתו בסביבת חלל. הגלאי נועד להשתלב בפרויקט טלסקופ הרנטגן ISS-Lobster, שישוגר על ידי נאס"א לתחנת החלל הבינלאומית בשנת 2019. מכשיר זה אמור לזהות אירועים חולפים באנרגיות גבוהות ממקורות בחלל.

לאחר למידת תכונות הגלאי, נבנה מודל מעבדתי הכולל את כל המערכות האלקטרוניות והאלגוריתמים להפעלת הגלאי וגילוי ההתפרצות. פיתוח הגלאי מתבצע תוך שיתוף פעולה הדוק עם מפעל מבת חלל של התעשייה האווירית.

החלק התצפיתי של המחקר עוסק בניתוח תצפיות בתחום קרינת הגמא מטלסקופ החלל פרמי (Fermi). המחקר משלב תצפיות ממספר מכשירים על גבי פרמי וממצפה הנייטרינו בקוטב הדרומי IceCube. כתוצאה ממחקר זה פרסמו החוקרים מאמר, שהראה כי אף אחת מהתפרצויות הגמא לא התרחשה באותו עיתוי ובאותו בכיוון שממנו הגיעו חלקיקי הנייטרינו. בהמשך, החוקרים מתכוונים לחפש בגלאים של פרמי סימנים לקרינת גמא, אך בעוצמה הנמוכה מזו של ההתפרצויות הגדולות, ולבדוק אם הם הגיעו בסנכרון עם תיעוד הגעת הנייטרינים ב-IceCube. בנוסף, הם ישתמשו בתוצאות מ IceCube כדי להעריך כמה נייטרינים צפויים להתגלות במצפה הנייטרינים העתידי ARA, הערכות חשובות שיילקחו בחשבון בתהליך בנייתו.

אולי תאהבו גם

{{research.img.alt}}
{{research.start}}
{{research.body}}