Gammaastronomie
In Dortmund konzentrieren wir uns auf die bodengebundene Gammaastronomie mit bildgebenden atmosphärischen Tscherenkow-Teleskopen. Diese Teleskope reagieren empfindlich auf die nur wenige Nanosekunden langen und sehr schwachen Lichtpulse von Tscherenkow-Licht, die von ausgedehnten Luftschauern in der Atmosphäre erzeugt werden.
Mit dem Tscherenkow-Licht sind diese Teleskope in der Lage, Gammastrahlen im Energiebereich von nur 30 GeV bis zu mehreren hundert TeV zu messen.
Die Verwendung hochenergetischer Gammastrahlung bietet einen einzigartigen Blick in das Universum. Nur die extremsten Objekte, wie Supernova-Reste in unserer eigenen Milchstraße und supermassive Schwarze Löcher in den Zentren anderer Galaxien, sind Quellen der Gammastrahlung bei TeV-Energien.
Schwerpunkt in Dortmund
Wir konzentrieren uns darauf, die Empfindlichkeit dieser Instrumente zu verbessern, indem wir neue, maschinenlernorientierte Analysemethoden entwickeln, die für diese Instrumente notwendigen umfangreichen Simulationen verbessern und die inversen Probleme lösen, die bei der Schätzung der spektralen Energieverteilung der kosmischen Gammastrahlenquelle auftreten.
Um dies alles zusammenzufassen, sind wir auch Teil der offenen Gammastrahlenastronomie und entwickeln gemeinsame Datenformate und Analysetools.
Im Rahmen der Multi-Messenger-Astronomie interessieren wir uns insbesondere auch für Strahlungsemissionen, die räumlich und zeitlich koinzident zu mit IceCube detektierten astrophysikalischen Neutrinos nachgewiesen werden.
Experimente
Unsere Gruppe ist Mitglied in drei internationalen Kooperationen in der Tscherenkow-Astronomie. MAGIC ist ein Array von zwei 17m-Teleskopen am Roque de los Muchachos Observatorium auf La Palma, Spanien, und eines der empfindlichsten derzeit beobachtenden Tscherenkow-Teleskope. FACT ist ein kleineres Teleskop mit 4m Durchmesser direkt neben MAGIC, das die Machbarkeit moderner Silizium-Photomultiplikatoren in der Tscherenkow-Astronomie und zur kontinuierlichen Überwachung hell aktiver galaktischer Kerne demonstriert. CTA wird die nächste Generation und das empfindlichste Teleskoparray sein, das je gebaut wurde. Derzeit in der Planungs- und Bauphase konzentriert sich die Arbeit hier vor allem auf die Simulation und die Analysesoftware.