HEGRA, Wyspa La Palma

HEGRA, skrót od High-Energy-Gamma-Ray Astronomy, był atmosferycznym teleskopem Czerenkowa przeznaczonym do astronomii promieniowania gamma. Dzięki różnym typom detektorów HEGRA zbierała dane w latach 1987-2002, po czym została zdemontowana w celu zbudowania w tym samym miejscu jej następcy, MAGIC-a.

Znajdował się on w Obserwatorium Roque de los Muchachos na wyspie La Palma, na wysokości 2200 m n.p.m. Maxa Plancka w Monachium, Universidad Complutense de Madrid, niemiecki Max Planck Institute for Nuclear Physics, Uniwersytet w Wuppertalu, IFKKI w Kilonii oraz Uniwersytet w Hamburgu. Składał się on z kilku typów detektorów do obserwacji cząstek wtórnych pochodzących z kaskad cząstek w atmosferze. Kaskady cząstek wykrywane przez HEGRA były wytwarzane przez cząstki promieniowania kosmicznego o energii w zakresie od 1012eV do 1016eV.

Detektorami o najniższym progu energetycznym były atmosferyczne teleskopy Czerenkowa z "kamerami" złożonymi z lamp fotopowielaczowych. Były one czułe na rozbłyski powyżej 1012eV, ale musiały patrzeć w kierunku możliwych źródeł i mogły pracować tylko w pogodne, bezksiężycowe noce. Wykrywały one światło Czerenkowa pochodzące od relatywistycznych cząstek wtórnych w strumieniach powietrza. Pole widzenia wynosiło około 4,6°. W sumie działało sześć takich teleskopów. Zostały zdemontowane we wrześniu 2002 roku.

Innym typem detektora światła Czerenkowa był AIROBICC z jednym dużym fotopowielaczem patrzącym w niebo nad nim. 49 takich detektorów rozmieszczono w siatce 7 na 7, aby obserwować amplitudę i czas dotarcia czoła światła Czerenkowa. Później dodano kolejnych 48. Liczniki te miały szerokie pole widzenia, ale mogły pracować tylko w pogodne, bezksiężycowe noce, podobnie jak atmosferyczne teleskopy Czerenkowa. Ich próg energetyczny wynosił kilka 1013eV. Układ AIROBICC został zdemontowany.

Pierwszym detektorem HEGRA był układ liczników scyntylacyjnych o powierzchni 1 m², które służyły do pomiaru liczby i czasu dotarcia cząstek wtórnych w strumieniach powietrza docierających do poziomu gruntu. W użyciu było ponad 250 takich liczników rozmieszczonych na obszarze o wymiarach 180 na 180 m². Detektory te pracowały w dzień i w nocy, niezależnie od pogody. Próg energetyczny matrycy scyntylacyjnej wynosił od 40 do 100 TeV, w zależności od rodzaju pierwotnej cząstki promieniowania kosmicznego. Układ scyntylatorów został zdemontowany.

Układ scyntylatorów był czuły na wszystkie rodzaje naładowanych cząstek wtórnych. Aby móc wybierać miony wtórne w strumieniach powietrza, stworzono "wieże" mionowe o powierzchni 16 m² każda. Na wyspie La Palma zainstalowano siedemnaście takich detektorów.

W ośrodku HEGRA znajdowały się jeszcze dwa inne typy detektorów: CRT i CLUE.

Niezwykłym osiągnięciem instrumentu było wykrycie najbardziej energetycznych fotonów zaobserwowanych z obiektu pozagalaktycznego, przy energii 16 TeV, pochodzących z Markariana 501.

Został zamknięty w 2002 r. aby w tym samym miejscu zbudować kolejny teleskop MAGIC. Bezpośrednim następcą stereoskopowego systemu teleskopów Czerenkowa jest eksperyment HESS.