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고에너지 전자·감마선 관측장치

고에너지 전자·감마선 관측장치(일본어: 高エネルギー電子・ガンマ線観測装置, 영어: CALorimetric Electron Telescope, CALET)는 전자와 감마선을 검출하기 위한 우주 망원경으로, 전자, 양성자, 원자핵, 감마선 등을 감지해 방출 위치, 에너지량, 전하량 등을 측정하여 암흑 물질을 찾는다.[1]

고에너지 전자·감마선 관측장치
高エネルギー電子・ガンマ線観測装置
위치국제 우주 정거장 키보 모듈
관리기관일본 우주항공연구개발기구
망원경 종류우주 망원경

망원경은 일본 우주항공연구개발기구 주도로 개발되었으며, HTV-5 우주선에 실려 국제 우주 정거장 키보 모듈에 설치되었다.

개요

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페르미 감마선 우주망원경이 2년 간에 걸쳐 수집한 자료를 모아 사진으로 재구성한 것으로, 에너지를 10억 볼트 (1 GeV) 이상 방출하면 밝은 색으로 나타난다.[2]
 
허블 우주 망원경이 찾아낸 중력 렌즈 효과를 모아 만든 암흑 물질의 3D 분포 지도.[3]

CALET 망원경은 우주선의 전자 스펙트럼을 높은 정밀도로 감지하여 우리은하 내에서 우주선 입자들이 가속되는 원리 및 원인을 알아내, 암흑 물질의 흔적을 찾는 것이 목적이다.[4][5][1] 우주에서 입자들이 가속되는 속도는 지구에서 입자 가속기를 이용하여 가속하는 것보다 훨씬 더 크고, 이를 연구함으로서 입자물리학에 활용할 수도 있다.[1] CALET 망원경의 주도 교수는 와세다 대학교의 토리 쇼지였다.

다른 광학 망원경들과는 다르게 CALET는 "탐색 모드"로 작동되는데, 즉 한 지점을 응시하는 것이 아니라 모든 지점에서 들어오는 우주선을 기록한 후 테라볼트 (1조 볼트) 단위로 우주선의 에너지를 측정한다.[5] 이 측정값은 우주 정거장에 기록되었다가 루이지애나 주립 대학에 보내진다.[6] 망원경은 2 ~ 5년간 작동될 예정이다.[7]

CALET 망원경에는 보조로 CIRC(Cpmpact Infrared Camera, 압축형 적외선 카메라)장비가 실려 지구 산불을 관측하게 된다.[8]

목표

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망원경의 운용 목적은 다음과 같았다.[9]

  1. 우주선과 감마선이 가속되는 원인 및 원리 파악.
  2. 우주선이 은하를 통과할 때 수가 증가하는 원리 파악.
  3. 암흑 물질의 존재 확인.

우주선 감지기로서 CALET 망원경은 입자물리학적으로 입자들의 생성 및 소멸을 관측하며, 천체물리학적으로 입자들의 가속 과정을 관찰하게 된다.

관측 결과

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2017년 CELET 팀은 약 50만 개 정도의 우주선 입자들을 관측한 결과들을 발표했으며, 30 GeV 이상 대역에서 스펙트럼 지수 −3.152 ± 0.016 을 찾아냈다.[10][11]

각주

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  1. ↑ 가 나 다 Dunn, Andrea (2014년 10월 9일). “Dark Matter and Particle Acceleration in Near Space”. 《NASA News》. 2016년 9월 12일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2015년 11월 10일에 확인함. 
  2. ↑ “NASA - Fermi's Latest Gamma-ray Census Highlights Cosmic Mysteries”. 《www.nasa.gov》. 2015년 5월 31일에 확인함. 
  3. ↑ “Hubble Maps the Cosmic Web of "Clumpy" Dark Matter in 3-D” (보도 자료). NASA. 2007년 1월 7일. 
  4. ↑ “CALorimetric Electron Telescope (CALET) - at NASA”. 《Japan Aerospace and Exploration Agency (JAXA)》. 2015년 8월 27일. 2015년 11월 10일에 확인함. 
  5. ↑ 가 나 CALET aboard the ISS Kibo Started the First Direct Electron Observation in Tera Electron Volt Region Archived 2020년 1월 10일 - 웨이백 머신. JAXA Press Release- October 22, 2015.
  6. ↑ CALET USA. Louisiana State University (2015).
  7. ↑ “CALorimetric Electron Telescope (CALET): Background”. 《Japan Aerospace and Exploration Agency (JAXA)》. 2014년 4월 24일. 2015년 11월 10일에 확인함. 
  8. ↑ “Compact Infrared Camera(CIRC)”. JAXA. 2015년 11월 19일에 확인함. 
  9. ↑ “CALorimetric Electron Telescope (CALET): Background”. 《Japan Aerospace and Exploration Agency (JAXA)》. 2014년 4월 24일. 2015년 11월 10일에 확인함. 
  10. ↑ CALET Collaboration; Adriani, O.; Akaike, Y.; Asano, K.; Asaoka, Y.; Bagliesi, M. G.; Bigongiari, G.; Binns, W. R.; Bonechi, S. (2017년 11월 1일). “Energy Spectrum of Cosmic-Ray Electron and Positron from 10 GeV to 3 TeV Observed with the Calorimetric Electron Telescope on the International Space Station”. 《Physical Review Letters》 119 (18): 181101. doi:10.1103/PhysRevLett.119.181101. 
  11. ↑ “First cosmic-ray results from CALET on the ISS - CERN Courier”. 《cerncourier.com》 (영국 영어). 2017년 11월 17일에 확인함. 

외부 링크

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  • [1][깨진 링크(과거 내용 찾기)] "Status and performance of the Calorimetric Electron Telescope (CALET) on the International Space Station". (PDF) By Roberta Sparvoli.
  • [2] CALET brochure in English (PDF) at JAXA.
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