اشکار سازی ماده تاریک توسط تلسکوپ های چرنکوف

از نابودی های ذرات ماده تاریک کیهانی، محصولاتی شامل نوترنیوها، پرتوهای کیهانی باردار، و پرتوی گامای بسیار پر انرژی، بدست می آیند.فرآیند نابودی درمکان های مختلف مانند هاله کهکشانی ، خوشه های کهکشانی ،خورشید، جو زمین و... رخ می دهد. درنتیجه این فرآیند پرتوهای کیهانی و پرتو گاما تولید می شوند که در طی آن، بهمن های هادرونی و بهمن گاما تولید می شوند. در بین این محصولات ، پرتوهای گاما ازاهمیت بیشتری برخوردارند چرا که آنها برخلاف ذرات باردار و پاد ذره های دیگر در میدان های مغناطیسی کیهانی منحرف نمی شوند و ما را به منابع شان هدایت می کنند. پرتوهای گاما هنگام ورود به جو زمین ذرات باردار ثانویه تولید می کنند و این ذرات در صورت داشتن سرعت هایی بیش از سرعت نور، فوتون های چرنکوف تولید می کنند، وجود قله در توزیع عرضی فوتون های چرنکوف در بهمن اولیه گاما به دلیل افزایش تعداد الکترونها و برآورده شدن شرط وجود قله باعث تفکیک بهمن اولیه گاما و هادرون می شود. بررسی این قله در منحنی های شدت ثابت نسبت به منحنی های انرژی ثابت این مزیت را دارد که در این روش چون به طور مستقیم می توانیم تعداد کل فوتون ها ی رسیده به سطح آشکار ساز را داشته باشیم، تحلیل بهمن ها ساده تر است اما اگرمنحنی ها برحسب انرژی رسم شوند عمده ترین اشکالی که ایجاد می شود این است ابتدا باید انرژی اولیه پرتو گاما بدست بیاید و بعد توزیع عرضی نور چرنکوف تحلیل شود و تعیین انرژی اولیه معمولا مشکل و با عدم دقت های زیادی همراه است. بنابراین بررسی تابش چرنکوف این پرتو های گاما و تفکیک آن از بهمن هادرونی می تواند به آشکار سازی ماده تاریک کمک کند . و در نتیجه مشاهده سیگنال های پرتو گاما و تابش چرنکوف حاصل از آن ، از منابع کیهانی، یعنی جایی که انتظار می رود ماده تاریک وجود داشته باشد، ماهیت ماده تاریک را به صورت قطعی ثابت می کند. در کار حاضر آشکار سازی پرتوهای گامای تولید شده توسط ماده تاریک به کمک تلسکوپ های چرنکوف بررسی شده و توزیع عرضی فوتون های چرنکوف دربهمن اولیه گاما درمنحنی های شدت ثابت برای کمک به آشکار سازی ماده تاریک مطالعه شده است. در این کار شبیه سازی با کُد corsika برای 2000 بهمن اولیه گاما درمحدوده انرژیgev 1400- 50 انجام و وابستگی تعداد فوتون های چرنکوف به انرژی در ارتفاعات مختلف بدست آمد و در نهایت توزیع عرضی فوتون های چرنکوف در بهمن اولیه گاما درمنحنی های شدت ثابت بررسی شد.