High Energy Gamma Ray Astronomy

High Energy Gamma Ray Astronomy

HEGRA és l'acrònim de l'anglés High-Energy-Gamma-Ray Astronomy o Astronomia de Rajos Gamma d'Alta Energia. Va ser un complex de detectors que va funcionar en l'Observatori del Roque dels Chicons en l'Illa de la Palma entre 1987 i 2002, any en el que va ser desmantellat per a deixar lloc al telescopi Cherenkov MAGIC. HEGRA va ser construït per una colaboració internacional d'instituts d'investigació i universitats europees, tals com l'Institut Max Planck de Física de Munich, l'Universitat d'Hamburc, l'Universitat Complutense de Madrit o l'Institut Max Planck per a la física nuclear d'Heidelberg.

Consistia en numerosos tipos de detectors que detectaven les partícules secundàries de cascades atmosfèriques extenses iniciades en l'atmòsfera per rajos còsmics o rajos gamma d'energies entre 10¹²eV i 10¹⁶eV. Els detectors de cascades de menor energia eren telescopis Cherenkov equipats en cambres de tubos fotomultiplicadores. Eren sensibles a cascades per damunt de 350 GeV, pero tenien que ser apuntats en la direcció precisa de l'objecte a estudiar i només podien encendre's en nits sense lluna. Tenien camps de visió d'uns cinc graus de diàmetro. Va haver fins a un total de sis telescopis d'este tipo en funcionament. Cinc d'ells varen constituir el primer sistema estereóscopico de telescopis Cherenkov del món.

Un segon tipo de detector va ser AIROBICC (de l'anglés AIRshower Observation Bi angle Integrating Cherenkov Counters). AIROBICC estava format per 49 tubos fotomultiplicadores de grans dimensions (uns 20 cm de diàmetro) oberts al cel i cobrint un camp de visió molt ampli (1 estereoradián). Cada fotomultiplicador estava protegit de la llum i de les condicions atmosfèriques adverses dins d'una caseta que la seua tapa s'obria al cel en nits sense lluna. Formaven una ret de 7 per 7 detectors cobrint una extensió de 200 metros per 200 metros. La mida de la càrrega i el temps d'arribada de la cascada atmosfèrica extensa en cada u dels detectors permetia calcular la direcció d'arribada i l'energia del raig còsmic o gamma primari. Detectava rajos gamma per damunt de 10¹³eV.

Complementant AIROBICC, hi havia també una ret de centelleadorés cada u d'1 m² de superfície sensible i cobrint un àrea de 180 per 180 m². Estos detectors operaven dia i nit independentment de les condicions atmosfèriques i detectaven rajos gamma per damunt dels 40 TeV. Un grup de detectors de muones permetia discriminar les cascades produïdes per rajos còsmics d'aquelles produïdes per rajos gamma.