Čerenkovské dalekohledy na hvězdárně v Ondřejově mají první data

První spršky sekundárního kosmického záření způsobené interakcí primární částice v atmosféře zaznamenal ve středu 23. února Čerenkovský dalekohled SST-1M. Ten bude měřit gama záření o vysoké energii ze zdrojů v naší Galaxii i ze vzdálenějších míst vesmíru. Na projektu se podílí mezinárodní konsorcium pracovníků z Akademie věd ČR, Univerzity Palackého  v Olomouci, a dále ze Švýcarska, Polska a Ukrajiny.

Za postupného ladění systémů mechaniky teleskopu a kamery získal teleskop umístěný na hvězdárně Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově data z několika směrů na obloze včetně událostí přilétajících z Krabí mlhoviny. Zaznamenaná data představují nejen celé spršky sekundárního kosmického záření způsobené interakcí primární částice v atmosféře, ale i jednotlivé částice ve spršce, jako jsou zejména miony zobrazené na kameře v podobě tzv. mionových kroužků. Miony vznikají takřka výhradně ve sprškách iniciovaných protony nebo jinými hadrony.

Na Ondřejovské hvězdárně se od roku 2021 postupně staví dva čerenkovské dalekohledy SST-1M budované původně jako prototypy pro malé teleskopy pro observatoř Cherenkov Telescope Array. Prototypy byly postaveny nejdříve v Krakově, kde nabíraly data jen jako samostatné jednotky a později byly převezeny do Ondřejova. 

Konsorcium SST-1M se nyní těší na osazení i druhého teleskopu špičkovou kamerou. To umožní v podstatně kvalitnějších pozorovacích podmínkách v Ondřejově pozorovat přilétající události v koincidenčním, resp. stereoskopickém režimu. Cílem je postupně optimalizovat vlastnosti celého systému, sledovat zdroje kosmických fotonů s energií kolem 1 TeV a odzkoušenou aparaturu případně použít i na jiných pozorovacích lokalitách ve vyšší nadmořské výšce v rámci dalších mezinárodních projektů.

V souvislosti s událostmi posledních dnů si celé konsorcium SST-1M velmi váží práce ukrajinských kolegů při zprovozňování obou čerenkovských dalekohledů. Mezi klíčové instituce konsorcia SST-1M patří Univerzita v Ženevě, Instytut Fizyki Jądrowej PAN v Krakově, zastupující celkem 13 polských institucí a Akademie věd ČR. Švýcarští partneři navrhli a realizovali mechaniku kamery a unikátní detekční systém založený na nové technologii využívané v astronomii vysokoenergetických fotonů gama – silikonových fotonásobičích (SiPMs). Za systém optiky teleskopu zodpovídá v mezinárodním týmu SST-1M Fyzikální ústav a Univerzita Palackého v Olomouci. Astronomický ústav AV ČR poskytuje podporu pro výstavbu a pozorování teleskopů. Polští partneři navrhli a postavili montáž teleskopu, její ovládání a plně digitální elektroniku kamery. Podstatnou částí přispěli finančně i k dobudování potřebné infrastruktury v Ondřejově.

Ze Společné laboratoře optiky se na projektu SST-1M podílí celá řada pracovníků. Zrcadla teleskopů byla vyrobena v optické dílně SLO podle technologie navržené dr. Petrem Schovánkem. Depozici tenkých vrstev prováděl dr. Libor Nožka a Mgr. Lukáš Václavek, měření parametrů zrcadel provedli Mgr. Martin Vacula a Mgr. Vlastimil Jílek. Instalace teleskopů v Ondřejově spočívala do značné míry na bedrech dr. Dušana Mandáta a dr. Miroslava Pecha, na instalaci a justáži optiky se dále podíleli Mgr. Vacula a Mgr. Jílek. Dr. Mandát a Dr. Pech se také podílejí na vývoji software pro navigaci teleskopů a korekci mechanických chyb. "Po instalaci druhé kamery v březnu 2022 a otestování funkcionality všech subsystémů nás čeká vývoj systému pro časovou synchronizaci obou teleskopů, který bude v rámci projektu CTA realizován vůbec poprvé", říká Dušan Mandát. Tím bude otevřena cesta k využití stereoskopického režimu ondřejovských teleskopů. Nedílnou součástí systému teleskopů je také monitorovací systém environmentálních podmínek a stavu oblohy, na jehož vývoji se podíleli dr. Ladislav Chytka a Daniel Staník. Tým částicových fyziků ve SLO se také intenzivně připravuje na analýzu experimentálních dat z teleskopů. 

Účast ČR v projektu CTA, pro který byly prototypy teleskopu vytvořeny, je zajištěna MŠMT ČR v rámci projektu velkých infrastruktur LM2015046, LM2018105 a projektu OP VVV CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_013/0001403. Další projekt MŠMT ČR LTT17006 podporuje probíhající vědecké analýzy dat prototypu. Spuštění a provoz teleskopů v Ondřejově  podporuje i Akademie věd ČR v rámci programu Vesmír pro lidstvo, který je součástí Strategie AV21.