Descrizione del progetto
Tracciare la fonte dei campi magnetici intergalattici
I campi magnetici che persistono nello Spazio e si estendono ben oltre le galassie che li hanno creati, rappresentano una scoperta recente significativa in cosmologia. La loro morfologia è impressa sulla cascata di particelle subatomiche generate dai raggi gamma che interagiscono con i campi di radiazione di fondo. Il progetto GammaRayCascades, finanziato dall’UE, combinerà i dati osservazionali dei telescopi aerei Cherenkov e del telescopio Fermi Large Area con previsioni precise dei modelli della cascata. Il loro scopo è quello di rilevare il segnale della cascata e il campo magnetico intergalattico. La misurazione dei campi magnetici intergalattici fornirà informazioni cruciali su come si formano le strutture su larga scala, come si evolve l’Universo, e come i raggi cosmici carichi e le onde elettromagnetiche si propagano attraverso lo spazio intergalattico.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
91054 Erlangen
Germania