Das MAGIC Teleskop:
The Major Atmospheric Gamma-Ray Imaging Cherenkov Telescope
 |
| Ansicht des Teleskops September 2003. Die 265 beheizbaren Spiegel sind fast komplett montiert (weitere Photos) |
Das astronomische Fenster von 10 GeV bis 300 GeV bildet die letzte noch unerforschte Region im elektromagnetischen Spektrum. Noch nie wurde das Universum bei diesen Energien betrachtet. Der Schlüssel zum Verständnis von Dunkelmaterie und Schwarzen Löchern könnte hier liegen, und die Entdeckung neuer astronomischer Quellen ist sehr wahrscheinlich. Beim MAGIC Teleskop wird ein anspruchsvolles und kostengünstiges Design eingesetzt, um dieses astronomische Fenster zu öffnen.
Dabei wird die schon beschriebene Luft-Cherenkov Methode eingesetzt, mit der die blauen Nanosekunden-Blitze des Cherenkovlichts von Luftschauern nachgewiesen werden. Bei Photonenenergien unterhalb von 100 GeV fluktuieren die Bilder des "Lichtpools" sehr stark und der Untergrund an kosmischen Myonen nimmt zu. Einzelereignisse sind daher im Informationsgehalt reduziert, wenn man mit den sehr homogenen Bildern von Luftschauern im TeV Bereich vergleicht, die mit HEGRA beobachtet wurden. Dafür nimmt aber die Ereignissrate bei niedrigeren Energien deutlich zu, wenn das Teleskop genügend empfindlich für den Nachweis der sehr schwachen Luftschauer ist.
 |
| Kohlefaser-Raumstruktur als beweglicher, mechanischer Unterbau der Spiegelelemente |
Entscheidende Merkmale des MAGIC Teleskops in der ersten Ausbaustufe (Schwellenenergie ca. 30 GeV) sind:
- sehr grosser Spiegeldurchmesser von 17 Metern bestehend aus fast 1000 diamantgeschliffenen und heizbaren Aluminiumelementen
- aktive Spiegelsteuerung zur Korrektur von Deformationen der Spiegeloberfläche
- hohe Quanteneffizienz der speziell für MAGIC gefertigten, hemisphärischen Photomultiplier-Röhren (6 Dynoden, 1ns)
- feine Pixelstruktur der Kamera mit ca. 600 Pixeln
- analoger Signaltransfer mit optischen Fasern
- schnelle Datenauslese und 300 MHz Digitalisierung
- hohe Beweglichkeit durch gewichtsparende, innovative Kohlefaserkonstruktion.
Die rasche Ausrichtbarkeit (ca. 20 s) des großen Teleskops erlaubt es, transiente Phänomene wie die Gamma Ray Bursts, die nur kurz aufleuchten und dann die hellsten Objekte am gesamten Himmel darstellen, zu beobachten.
Als Standort wurde der Roque de los Muchachos auf La Palma (Kanarische Inseln) gewählt, der sich durch eine gute Infrastruktur bewährt hat und exzellente atmosphärische Bedingungen aufweist. Zusammen mit H.E.S.S. auf der Südhalbkugel kann in Zukunft der gesamte Himmel im Licht der Gammastrahlung beobachtet werden - eine einzigartige Wettbewerbsposition für die deutsche Astroteilchenphysik.
 |
| Eins der ersten Signale die mit der Kamera aufgenommen wurden. |
In Zusammenarbeit mit der Industrie werden neuartige Photonendetektoren entwickelt, die auch in der Medizintechnik von Bedeutung sind. Mit diesen speziellen GaAsP-basierten Hybrid-Photodioden kann die Schwellenenergie zum Nachweis von Gammastrahlung noch einmal um einen Faktor 2-2.5 gesenkt werden. Ebenfalls geplant ist der Test von Hochtemperatur-Sonnenenergiekonvertern des Fraunhofer Instituts in Freiburg (der Prototyp des MAGIC Teleskops war tatsächlich ein Sonnenkollektor der DLR).
Derzeit sind unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Physik (Werner-Heisenberg-Institut) in München die Universitäten Würzburg und Siegen sowie mehrere exzellente europäische Partnerinstitute an dem Projekt beteiligt.
Ein Gastbeobachterprogramm für interessierte Astronomen soll angeboten werden, sobald das Teleskop im Routinebetrieb eingesetzt werden kann.
Der Aufbau von MAGIC begann im zweiten Halbjahr 2002; Anfang 2003 waren ein Teil der Spiegel und der Kamera montiert und die Auslese im Aufbau. Im März wurden die ersten Signale ausgelesen, Ende Mai die ersten Luftschauer beobachtet. Im Augenblick (September 2003) sind die Spiegel zu beinahe 90% eingerichtet und die Kamera ist komplett. Die erste Analyse von kosmischen Schauern ist angelaufen, absolute Lichteichungen und Feineinstellungen sind im Gange. Demnächst wird eine Messreihe mit dem Krebsnebel anlaufen: diese Quelle von Gammastrahlen ergibt wegen ihrer konstanten Intensität eine ausgezeichnete und notwendige Referenzbeobachtung zur Ueberprüfung aller Teile des Teleskops. Danach, noch vor Ende 2003, wird das eigentliche Beobachtungsprogramm der Physik der Gammastrahlung anlaufen.