Projektbeschreibung
Die Quelle intergalaktischer Magnetfelder nachverfolgen
Magnetfelder, die im gesamten Weltraum bestehen und sich weit über die Galaxien hinaus ausbreiten, die sie erzeugten, stellen ein bedeutendes neues Ergebnis in der Kosmologie dar. Ihre Morphologie ist in der Kaskade subatomarer Partikel eingeprägt, die von Gammastrahlen erzeugt werden, die mit den Hintergrundstrahlungsfeldern interagieren. Im EU-finanzierten Projekt GammaRayCascades werden Beobachtungsdaten von Tscherenkow-Luftteleskopen und dem Fermi-Großflächenteleskop mit präzisen Modellvorhersagen der Kaskade kombiniert. Ziel ist es, das Kaskadensignal und das intergalaktische Magnetfeld zu entdecken. Messungen intergalaktischer Magnetfelder werden entscheidende Informationen darüber ergeben, wie sich großflächige Strukturen formen, wie sich das Universum entwickelt und wie sich geladene kosmische Strahlung und elektromagnetische Wellen durch den intergalaktischen Weltraum ausbreiten.
Ziel
The existence of an intergalactic magnetic field (IGMF) remains elusive and only upper limits on its strength are known from limits on the rotation of polarization angles of radio waves. Its measurement would provide crucial information about large scale structure formation, since the IGMF is thought to act as a seed field for magnetic fields in galaxies and galaxy clusters, how the Universe evolved, and how charged cosmic rays and electromagnetic waves propagate through intergalactic space.
Here, I propose a new search for IGMF signatures using observations of a high-energy gamma-ray cascades from distant galaxies. Gamma rays interact with background radiation fields to produce electron-positron pairs. These pairs up-scatter cosmic-microwave photons to gamma-ray energies, initiating the cascade. The IGMF morphology is imprinted on the cascade through a deflection of the pairs in the IGMF. A novel combination of observations with imaging air Cherenkov telescopes and the Fermi Large Area Telescope, using both spectral and spatial information, combined with precise model predictions of the cascade, promise an unprecedented sensitivity for detection of the cascade signal and the IGMF. Strong constraints on the IGMF strength will be possible if no cascade is detected.
Furthermore, I will also search for a gamma-ray and neutrino signal from cascades initiated by cosmic rays from active galaxies. This will yield an independent probe of the IGMF and, additionally, constraints on the cosmic-ray acceleration power of such galaxies. As part of this work, I will also make predictions how the future Cherenkov Telescope Array (CTA) can further improve the detection of or constraints on the IGMF and the cosmic-ray acceleration power of active galaxies. This will result in an optimized observation strategy for the extragalactic survey and the blazar monitoring program, which are both planned with CTA.
Wissenschaftliches Gebiet
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
91054 Erlangen
Deutschland