Napis: Bajkalsko jezero. Zasluge: SeaWiFS Project NASA / Goddard Center za vesoljske polete in ORBIMAGE
Gradnja se je pravkar začela v dolini Tunke blizu jezera Baikal v Sibiriji v Rusiji na opazovalnici, ki bo po dokončanju sestavljena iz niza do 1.000 detektorjev na 100 kvadratnih kilometrih. Njegova velikost bo znanstvenikom omogočila raziskovanje kozmičnih žarkov - vesoljskega sevanja, ki ga oddajajo gama žarki in težja jedra -, ki se pospešijo do energij, višjih od tistih, ki so jih dosegli v velikem hadronskem trku. Z novim opazovalnico, imenovano HiSCORE (Stomični kvadratni kilometer kozmičnega raziskovalca ORigin), znanstveniki upajo, da bodo razrešili skrivnost nastanka kozmičnih žarkov in morda tudi preizkusili temno snov
Pred sto leti je avstrijsko-ameriški fizik Victor Hess prvič odkril, da sevanje prodre v Zemljino atmosfero iz vesolja. Težava je bila v iskanju njihovega nastanka, saj so kozmični žarki sestavljeni iz napolnjenih delcev in se zato odbijajo v medzvezdnih in medgalaktičnih magnetnih poljih. Uporaba preprostih, poceni detektorskih postaj, postavljenih na nekaj sto metrov, omogoča merjenje ogromnega območja, kar omogoča znanstvenikom, da raziskujejo kozmične žarke v energijskem območju od 100 TeV do vsaj 1 EeV.
Čerenkov detektor pred zvezdnim nebom. Slika: Tunka sodelovanje
Kozmični žarki ne morejo prodreti v naše ozračje, vendar lahko vsak detektor opazuje sevanje, ki nastane, ko kozmični žarki zadenejo Zemljino zgornjo atmosfero, kar povzroči prho sekundarnih delcev, ki potujejo hitreje od hitrosti svetlobe v zraku, kar v tem procesu proizvaja Čerenkovo sevanje. Ta svetloba je šibka, vendar jo je mogoče zaznati na zemeljski površini z občutljivimi instrumenti, kot so cevi za fotopomnoževanje HiSCORE.
Čerenkovo sevanje lahko uporabimo za določitev vira in jakosti kozmičnih žarkov ter za raziskovanje lastnosti visokoenergijskih astronomskih predmetov, ki oddajajo gama žarke, kot ostanki supernove in blazarji. Široko vidno polje prav tako omogoča HiSCORE nadziranje razširjenih struktur, ki oddajajo gama žarke, kot so molekularni plinski oblaki, gosta območja ali velike strukture, kot so regije, ki tvorijo zvezde ali galaktična ravnina.
HiSCORE se lahko uporablja tudi za testiranje teorij o Dark Matterju. Močna absorpcijska funkcija se pričakuje okoli 100 TeV. Pregled lahko daje informacije o absorpciji gama žarkov v medzvezdnih fotonskih poljih in CMB. Če je absorpcija manjša od pričakovane, lahko to kaže na prisotnost skritih fotonov ali osi. Prav tako lahko HiSCORE zazna razpad težkih supersimetričnih delcev. Podatki se bodo izboljševali, ko bo objekt z leti naraščal. Do leta 2013-14 bo območje približno en kvadratni kilometer, do leta 2016 pa dobrih 10 kvadratnih kilometrov.
HiSCORE je skupni projekt med Inštitutom za jedrske raziskave Ruske akademije znanosti v Moskvi, Irkutsk State University v Sibiriji in Moskovsko državno univerzo Lomonosov - ter DESY, Univerzo v Hamburgu in Tehnološkim inštitutom Karlsruhe v Nemčiji. HiSCORE tudi upa, da bo sodeloval z opazovalnico Pierre Auger v Argentini.
Poiščite več o HiSCORE na spletnem mestu projekta
