niewielkich rozmiarów detektor do badania polaryzacji fotonów pochodzących z błysków GRB
Błyski promieniowania gamma, GRBs (z ang. Gamma Ray Bursts) choć odkryte na przełomie lat 60tych i 70tych XX wieku wciąż stanowią dużą zagadkę dla naukowców. Istnieje kilka hipotez dotyczących natury i mechanizmu powstawania tych najbardziej energetycznych obserwowanych do tej pory zjawisk, lecz aby je potwierdzić potrzeba wielu dodatkowych obserwacji. Oprócz samej lokalizacji źródła błysku, a także obserwacji poświat w innych niż gamma zakresach długości fal, równie ważną informacją, jest dokładne określenie polaryzacji fotonów pochodzących z GRBs.W 2005 roku, w publikacji Produit et al. (NIM A 550 (2005) 616-625), została przedstawiona koncepcja detektora POLAR, który, w odróżnieniu od innych detektorów (np. umieszczonych na pokładzie satelity SWIFT), nie służy do lokalizacji źródeł GRB, ale jako pierwszy jest dedykowany do pomiaru ich polaryzacji.Zasada działania POLARa opiera się na zjawisku Comptona, a sam detektor spełnia poniższe założenia:
- obserwacja szerokiego pola – pole widzenia pokrywające około 1/3 nieba,
- wysoki współczynnik modulacji (modulation factor) na poziomie powyżej 35%,
- zakres energii rejestrowanych fotonów od 50 keV do 500 keV (najbardziej efektywny zakres dla zjawiska Comptona),
- szybkie skierowanie detektora w miejsce błysku po otrzymaniu współrzędnych z innego instrumentu,
- możliwość autonomicznej detekcji silnych energetycznie błysków.
Schemat detektora POLAR.
25 modułów rozmieszczonych w kwadracie 5×5 modułów
każdy moduł składa się z 8×8 scyntylatorów
Detektor POLAR składa się z 1600 podłużnych scyntylatorów (6x6x200 mm) ułożonych na kwadratowej powierzchni (40×40 scyntylatorów), dzięki czemu możliwe jest uzyskanie 400 cm2 efektywnego pola rejestracji. Jasne i szybkie scyntylatory, zoptymalizowane do pomiaru rozpraszania comptonowskiego, współpracują z fotopowielaczem MAPM8500 wyprodukowanym przez firmę Hamamatsu. Dodatkowo detektor wyposażony jest w pasywną osłonę, której zadaniem jest odcinanie niskoenergetycznego promieniowania kosmicznego.
Budowa detektora POLAR prowadzona jest w Europie oraz Chinach przez następujące instytucje:
- INTEGRAL Science Data Centre (ISDC), Geneva, Switzerland
- Département de Physique Nucléaire et Corpusculaire (DPNC), Geneva, Switzerland
- Paul Scherrer Institut (PSI), Villigen, Switzerland
- Institute of High Energy Physics (IHEP), Beijing, China
- Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ), Świerk, Poland
Umieszczenie detektora POLAR na orbicie zaplanowane jest na rok 2014 na pokładzie chińskiej stacji orbitalnej Tiangong-2.
Więcej informacji, w języku angielskim, na temat projektu POLAR można znaleźć na stronie
http://www.isdc.unige.ch/polar/