Neue H.E.S.S.-CT5-Kamera liefert erste Gammastrahlen-Himmelskarte nur zwei Tage nach der Installation

Die H.E.S.S.-Kollaboration hat ihr 600-Quadratmeter-Tscherenkow-Teleskop mit einer leistungsstarken Kamera aufgerüstet, die über ein volldigitales Trigger- und Auslesesystem sowie über Photodetektoren mit hoher Quanteneffizienz verfügt.

Die wichtigsten Ziele der Umrüstung waren eine Verringerung der Energieschwelle des Teleskops, eine erhöhte Empfindlichkeit und verbesserte Betriebsstabilität. Die neue Kamera basiert auf dem FlashCam-Design, welches für den Einsatz im Tscherenkow-Teleskop-Array (CTA) von einem Konsortium der Universitäten Zürich, Tübingen, Erlangen und Innsbruck unter Federführung des Heidelberger Max-Planck-Instituts für Kernphysik entwickelt wurde. Nach umfangreichen Tests eines kompletten Prototyps einschließlich der Hard-, Firm- und Software wurde die Kamera nach Namibia verschifft und kam dort Anfang Oktober 2019 an. Nach Anpassung der mechanischen Schnittstelle am Teleskop konnte am 20. Oktober 2019 die Installation der Kamera erfolgen (Abb. 1).

Nur zwei Tage nach der mechanischen Installation war das Teleskop bereit für astrophysikalische Beobachtungen. In der ersten Nacht wurde das Teleskop neben anderen Objekten auf den Krebsnebel ausgerichtet. Abb. 2 zeigt die Gammastrahlen-Himmelskarte in der Umgebung des Krebsnebels, welche mit dem aufgerüsteten Teleskop mittels der standardmäßigen H.E.S.S.-Echtzeit-Analyse erstellt wurde. Ein klares Signal ist am Ort des Krebsnebels zu erkennen.

Zwischenzeitlich konnte für die neue Kamera als Teil von Routinebeobachtungen mit dem gesamten H.E.S.S.-System ihre erwartete verbesserte Funktion und Betriebsstabilität bestätigt werden. Dank der hohen Quanteneffizienz der Lichtsensoren und der ausgefeilten Trigger- und Auslesetechnik wird die neue Kamera die Leistungsfähigkeit des weltweit größten Tscherenkow-Teleskops weiter erhöhen. Mit diesem Erfolg hat die H.E.S.S.-Kollaboration gemeinsam mit dem FlashCam-Konsortium auch einen sehr effizienten Modus für den Einbau und die Inbetriebnahme von Kameras demonstriert, wie er für die Ausstattung der rund 100 Teleskope des Tscherenkow-Teleskop-Arrays (CTA) erforderlich sein wird.

Abteilung „Nichtthermische Astrophysik“ am MPIK

High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.)

Cherenkov Telescpope Array (CTA)


Kontakt

Dr. German Hermann
Tel.: +496221 516-528, -275
E-Mail: german.hermann(at)mpi-hd.mpg.de


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Abb. 1: Die Teams zur Installation und Inbetriebnahme zusammen mit der lokalen Technikergruppe in Namibia vor dem H.E.S.S.-CT5-Teleskop mit der neuen Kamera (23. Oktober 2019). Foto: Christian Föhr, MPIK.

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Abb. 2: Gammastrahlen-Himmelskarte, erstellt in Echtzeit während der ersten 28 Minuten Beobachtung des Krebsnebels mit dem mit der neuen Kamera ausgestatteten H.E.S.S.-CT5-Teleskop. Grafik: H.E.S.S.-Kollaboration.