伽馬天文觀測技術綜述

作者：馮思亮,范鵬,胡一凡,馬天予,夏彥

摘要：伽馬射線作為宇宙中極端事件的獨特探針,探測伽馬射線是人們了解宇宙構成、星體演化和宇宙線起源等的重要途經.伽馬天文涉及了宇宙中的各種前沿科學問題并且觀測所需能譜跨度極寬(102 keV–102 TeV),針對不同的科學目標和細分譜段,必須利用不同的伽馬望遠鏡探測技術.總結了空間和地面的共5大類伽馬射線觀測技術,分別是編碼孔徑望遠鏡、康普頓望遠鏡、電子對望遠鏡、成像大氣切倫科夫望遠鏡和廣延大氣簇射陣列;回顧了70 yr來在觀測設備和技術進步的推動下伽馬射線天文學領域的巨大進展,其中包含高能和甚高能譜段取得的大量成就,中低能段由于已有觀測任務有限以及靈敏度低,超高能和極高能段由于觀測難度大、起步時間晚,數據和成果相對其他譜段產出較少;展望了未來已經規劃的伽馬望遠鏡任務、能力及預期科學產出,其中,中低能段空間望遠鏡增強型ASTROGAM望遠鏡(e-ASTROGAM)、全天區中能伽馬射線觀測站(AMEGO)和甚高能段地面望遠鏡陣列高海拔宇宙線觀測站(LHAASO)、切倫科夫望遠鏡陣列(CTA),由于靈敏度較同譜段已有任務靈敏度有大幅提升,極有可能在20 yr內從不同角度再度擴展人類對伽馬宇宙的認知.

發文機構：北京衛星環境工程研究所 可靠性與環境工程技術重點實驗室 清華大學工程物理系 粒子技術與輻射成像教育部重點實驗室

關鍵詞：儀器:探測器望遠鏡伽馬射線:普通instrumentation:detectorstelescopesgamma rays:general

分類號： P172[天文地球—天文學]