Subtitrare: Lacul Baikal. Credit: SeaWiFS Project NASA / Goddard Space Flight Center și ORBIMAGE
Construcția tocmai a început pe Valea Tunka, lângă Lacul Baikal, Siberia, Rusia, pe un observator care, odată finalizat, va consta dintr-o serie de până la 1.000 de detectori care acoperă 100 de kilometri pătrați. Mărimea sa va permite oamenilor de știință să investigheze razele cosmice - radiația spațială emisă de razele gamma și nucleele mai grele - care sunt accelerate la energii mai mari decât cele obținute în colectorul de Hadroni Mari. Cu noul observator, numit HiSCORE (Exploratorul Cosmic ORigin de o mie de pătrați), oamenii de știință speră să rezolve misterul originilor razelor cosmice și poate sondează și materia întunecată
În urmă cu o sută de ani, fizicianul austro-american Victor Hess a descoperit pentru prima dată că radiațiile pătrundeau în atmosfera Pământului din spațiul exterior. Problema a fost să le urmărim originea, deoarece razele cosmice constau din particule încărcate și, prin urmare, sunt deviate în câmpurile magnetice interstelare și intergalactice. Utilizarea unor stații de detecție simple și ieftine, amplasate la câteva sute de metri una de alta, face posibilă instrumentarea unei zone uriașe, permițând oamenilor de știință să investigheze razele cosmice într-un interval de energie cuprins între 100 TeV și cel puțin 1 VE.
Detector Cherenkov în fața cerului înstelat. Imagine: Tunka Collaboration
Razele cosmice nu pot pătrunde în atmosfera noastră, dar fiecare detector poate observa radiația creată atunci când razele cosmice lovesc atmosfera superioară a Pământului, provocând un duș de particule secundare care se deplasează mai repede decât viteza luminii în aer, producând radiație Cherenkov în acest proces. Această lumină este slabă, dar poate fi detectată la suprafața pământului cu instrumente sensibile precum tuburile fotomultiplicatoare HiSCORE.
Radiația Cherenkov poate fi utilizată pentru a determina sursa și intensitatea razelor cosmice, precum și pentru a investiga proprietățile obiectelor astronomice de mare energie care emit raze gamma precum resturile de supernove și blazere. Câmpul larg de vedere permite, de asemenea, HiSCORE să monitorizeze structuri extinse de emisii de raze gamma, cum ar fi norii moleculari de gaz, regiuni dense sau structuri la scară largă, cum ar fi regiunile formatoare de stele sau planul galactic.
HiSCORE poate fi folosit și pentru testarea teoriilor despre materie întunecată. Se așteaptă o caracteristică de absorbție puternică în jurul valorii de 100 TeV. Examinarea poate oferi informații despre absorbția razelor gamma în câmpurile fotonice interstelare și CMB. Dacă absorbția este mai mică decât se aștepta, acest lucru poate indica prezența fotonilor sau aciunilor ascunse. De asemenea, degradarea particulelor grele supersimetrice poate fi detectată de HiSCORE. Datele se vor îmbunătăți pe măsură ce facilitatea crește de-a lungul anilor. Până în 2013-14, suprafața va fi de aproximativ un kilometru pătrat și peste 10 kilometri pătrați până în 2016.
HiSCORE este un proiect comun între Institutul de Cercetări Nucleare al Academiei Ruse de Științe din Moscova, Universitatea de Stat Irkutsk din Siberia și Universitatea de Stat din Lomonosov din Moscova - precum și DESY, Universitatea din Hamburg și Institutul de Tehnologie Karlsruhe din Germania. HiSCORE speră, de asemenea, să colaboreze cu observatorul Pierre Auger din Argentina.
Aflați mai multe despre HiSCORE pe site-ul web al proiectului
