Descripción del proyecto
En busca de la fuente de los campos magnéticos intergalácticos
Los campos magnéticos persistentes en el espacio y que se extienden mucho más allá de las galaxias que los crearon constituyen un importante y reciente descubrimiento en el ámbito de la cosmología. Su morfología está impresa en la cascada de partículas subatómicas generada por rayos gamma que interactúan con los campos de radiación de fondo. El proyecto GammaRayCascades, financiado con fondos europeos, combinará datos de observación de los telescopios Cherenkov en el aire y del Telescopio de gran alcance Fermi con predicciones precisas del modelo de la cascada. Su objetivo es detectar la señal de la cascada y el campo magnético intergaláctico. La medición de campos magnéticos intergalácticos suministrará información crucial sobre cómo se forman las estructuras de gran escala, cómo evoluciona el universo y cómo se propagan los rayos cósmicos cargados y las ondas electromagnéticas a través del espacio intergaláctico.
Objetivo
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.
Ámbito científico
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
91054 Erlangen
Alemania