HAWC: 下一代全天VHE伽玛射线望远镜

在100 GeV以上能量范围的宇宙研究是一项相对新且充满激情的领域。当前一代指向式仪器已在至少10个源处检测到TeV级伽玛射线，下一代探测器有望在灵敏度上实现大幅提升。我们也见证了一种基于水致命克劳茨技术的全天监测仪器在该能量范围内的新型开发。要充分理解这些极端能量下的宇宙，需具备高度灵敏的探测器，能够持续监测整个天顶天空。这种仪器能够观测伽玛射线暴的即时辐射，并探讨在高能下的洛伦兹不变性极限。凭借足够的灵敏度，它可以探测到至红移为1的伽玛射线暴，观测来自活跃星系的持续15分钟左右的暴涨，并在无法被太空仪器到达的能量范围内研究暴涨的时间结构。与指向式仪器不同，宽视场仪器能够进行不偏向性的全天活跃星系研究，并实现许多多波段联合观测，以研究这些天体。本文描述了下一代水致命克劳茨探测器的设计与性能。为实现低能量阈值和高灵敏度，探测器应位于海拔>4km的高处，并拥有约40,000平方米的大面积。这种仪器能够探测到至红移为1的伽玛射线暴，观测持续约15分钟的活跃星系暴涨，并在一年内对天顶天空进行50 mCrab水平的观测。