Кредитна слика: Фермилаб
Недавно је довршен 100. детектор за Пиерре Аугер Обсерватори, чиме је низ највећи свјетски детектор космичких зрака. Након што детектује, детектор би требао бити у стању да ухвати неке од најенергичнијих честица космичког зрака - они само једном годишње погоде површину од 2,5 квадратног километра. Мистерија ових високоенергетских честица је да астрономи немају појма шта би у Универзуму могло да их створи. Дугорочни планови опсерваторије биће да до 2005. године има 1.600 детектора.
Са завршетком свог стотог детектора површине, Пиерре Аугер Обсерватори, која се гради у Аргентини, ове недеље постала је највећа свемирска туш мрежа са космичким зракама. Пројект Пиерре Аугер, који управљају научници из Националне лабораторије за убрзање рада Ферми-ја за енергетику, до сада обухвата низ детектора од 70 квадратних километара који прате најнасилне и можда најнезаборавније процесе у целом свемиру.
Космичке зраке су ванземаљске честице - обично протони или тежи јони - који ударају у Земљину атмосферу и стварају каскаде секундарних честица. Док се космички зраци приближавају Земљи у распону енергија, научници су дуго веровали да њихова енергија не може прећи 1020 електрона волта, што је око 100 милиона пута више од протонске енергије која се може постићи у Фермилабовом Теватрону, најмоћнијем акцелератору честица на свету. Али недавни експерименти у Јапану и Јути открили су неколико таквих, веома високих енергетских космичких зрака, постављајући питања о томе који би их изванредни догађаји у свемиру могли произвести.
„Како природа ствара услове да се тако сићушним честицама убрза?“ питао је Алана Ватсона, професора физике на Универзитету у Лидсу у Великој Британији и портпарола за Пиерре Аугер сарадњу 250 научника из 14 земаља. "Праћење ових честица ултравишене енергије до извора мораће одговорити на то питање."
Научна теорија може објаснити изворе космичких зрака ниске и средње енергије, али порекло ових ретких високоенергетских космичких зрака остаје мистерија. Да би се идентификовали космички механизми који стварају микроскопске честице макроскопском енергијом, колаборација Пиерре Аугер инсталира низ који ће на крају садржати 1.600 површинских детектора у области аргентинске Пампа Амарилла величине Рходе Исланда, у близини града Маларг? Е, око 600 миља западно од Буенос Аиреса. Првих 100 детектора већ прегледава јужно небо.
„Ови космички зраци највише енергије су гласници из екстремног свемира“, рекао је добитник Нобелове награде Јим Цронин са Универзитета у Чикагу, који је осмислио Аугер-ов експеримент заједно са Ватсоном. „Они представљају одличну прилику за открића.“
Космичке зраке највише енергије су изузетно ретке и ударају у Земљину атмосферу око једном годишње по квадратној миљи. Када буде комплетиран 2005. године, опсерваторија Пиерре Аугер прекриће око 1.200 квадратних миља (3.000 квадратних километара), омогућавајући научницима да ухвате многе од тих догађаја.
„Наш експеримент ће се наћи тамо где је стао експеримент АГАСА“, рекао је менаџер пројекта Паул Мантсцх, Фермилаб, позивајући се на експеримент Акено Гиант Аир Сховер Арраи (АГАСА) у Јапану. „Највиша енергија изгледа да су задивљени резултати два највећа експеримента космичког зрачења у сукобу. АГАСА види више догађаја него ХиРес експеримент у Јути, али статистика оба експеримента је ограничена. "
Пројект Пиерре Аугер, назван по пионирском француском физичару који је први пут опазио проширене тушеве ваздуха 1938. године, комбинује методе детекције коришћене у јапанским и Утах експериментима. Површински детектори су удаљени једну миљу. Свака површинска јединица састоји се од 4 метра високог цилиндричног резервоара напуњеног 3.000 литара чисте воде, соларног панела и антене за бежични пренос података. Сензори региструју лавине невидљивих честица, покренуте на висини од шест до дванаест миља само микросекунде раније, када дођу до тла. Тушеви честица ударају у неколико тенкова готово истовремено.
Поред резервоара, нова опсерваторија ће имати 24 ХиРес-ове флуоресцентне телескопе који могу да приме слабашан ултраљубичаст сјај који емитују ваздушни тушеви у ваздуху. Флуоресцентни телескопи, којима се може управљати само током мрачних ноћи, без месеца, довољно су осетљиви да приме светлост коју емитује 4-ватна лампица која путује шест миља скоро брзином светлости.
"Заиста је лијепа ствар што имамо хибридни систем," рекао је Ватсон. „Можемо гледати ваздушне тушеве у два режима. Њихову енергију можемо измерити на два независна начина. "
Сарадња Пиерре Аугер-а је у процесу припреме предлога за друго место своје опсерваторије, које ће се налазити у Сједињеним Државама. Са истим дизајном као и аргентинска локација, други детекторски низ скенирао би северно небо у потрази за изворима најмоћнијих космичких зрака.
Средства за опсерваториј Пиерре Аугер у Аргентини у износу од 55 милиона долара долазе из 14 земаља чланица. Сједињене Државе доприносе 20 посто укупних трошкова, уз подршку коју пружа Канцеларија за науку Министарства енергетике и Национална фондација за науку. Списак свих институција које учествују је доступан на хттп://аугер.цнрс.фр/цоллаборатион.хтмл
Фермилаб је национална лабораторија коју финансира Уред за науку америчког Министарства енергетике, а управља Универзитетско удружење за истраживање, Инц.
Изворни извор: Фермилаб Невс Релеасе
