Začela se je gradnja na opazovalnici za kozmične žarke v puščavi Utah, ki bi morala biti 10-krat občutljivejša od prejšnjih instrumentov. "Telescope Array" je sestavljen iz 564 miznih detektorjev, ki bodo merili prhe subatomskih delcev, ki padejo na Zemljo, ko kozmični žarki posegajo v naše ozračje. Znanstvenikom bo pomagal razkriti vir kozmičnih žarkov ultra visoke energije.
Gradnja se pospešuje na opazovalnici za kozmične žarke v vrednosti 17 milijonov dolarjev zahodno od Delte v ameriški zvezni državi Juta, zahvaljujoč dvema ameriškima agencijama: Urad za upravljanje zemljišč je izdal dovoljenje, Nacionalna znanstvena fundacija pa je odobrila 2,4 milijona dolarjev donacije.
Znan kot teleskopski niz, bo observatorij "10-krat bolj občutljiv kot prejšnji poskusi in upamo, da nam bo omogočil, da bomo dokončno razrešili skrivnost izvora teh ultrahigh-energijskih delcev [kozmičnih žarkov], ki bombardirajo Zemljo, «Pravi Pierre Sokolsky, profesor in katedra za fiziko na Univerzi v Utahu.
"Imeli bomo najmočnejši detektor kozmičnih žarkov na Severni polobli," pravi Charlie Jui (izgovori Ray), profesor fizike z univerze v Utahu.
Sokolsky pravi, da bi moral novi observatorij začeti preizkusne vožnje pozno spomladi 2007, začeti s polnim delovanjem do konca poletja 2007 in nato opraviti raziskave do 10 let.
Doslej je niz teleskopov iz japonske vlade financiral 14,4 milijona dolarjev. Triletna donacija Nacionalne znanstvene fundacije v višini 2,4 milijona ameriških dolarjev bo fizikom z univerze v Utahu omogočila, da opremo opremijo v novo napravo iz starajočega se kozmičnega opazovalnega kompleksa Fly's Eye's Cosmic Ray v ameriški vojski Dugway Downing.
Zgradbe in ceste bodo zavzeli le 50 hektarjev mesta eksperimenta na 400 kvadratnih kilometrov.
Na treh lokacijah v zaupniškem zemljišču šole Utah bodo v stavbah postavljeni "fluorescenčni detektorji", ki so niz ogledal in snemalnih instrumentov, ki se zagledajo v nočno nebo za šibke ultravijolične utripe, ki se pojavijo, ko prihajajoči kozmični žarki zadenejo atome dušika, najbolj obilnega plina v Zemljini atmosferi. Vsaka od treh lokacij bo od ostalih oddaljena približno 25 milj. Stavba „centralnega laserskega sistema“, ki se nahaja med tremi lokacijami detektorjev fluorescence, bo laserske žarke poslala v nebo, ko je treba ogledala in snemalnike umeriti.
Druga pomembna sestavina opazovalnice je "zemeljska paleta" 564 miznih scintilacijskih detektorjev, ki so visoki približno 3 in široki 6 do 10 čevljev. Naprave bodo merile "zračne prhe", to so kaskade subatomskih delcev, ki padejo na Zemljo, ko se v atmosferi kozmični žarki zaletavajo v dušik.
Scintilacijski detektorji se bodo razširili v mrežo na območju 18 milj na zahodno od Delte. "Dovoljenje za odobritev / začasno uporabo" zavoda za upravljanje zemljišč bo znanstvenikom omogočilo, da zgradijo centralni laserski objekt in namestijo 460 scintilacijskih detektorjev na zemljišču BLM, ki pokriva 80 odstotkov lokacije opazovalnice. Dovoljenje za namestitev ostalih 104 detektorjev scintilacij je že bilo pridobljeno od države Utah in zasebnih lastnikov zemljišč. Imajo preostalih 20 odstotkov rastišča.
Znanstveniki sodelujejo namesto, da bi jih "izvlekli"
Nova opazovalnica kozmičnih žarkov bo poskušala odgovoriti na eno najbolj zapletenih skrivnosti v fiziki: Kaj je vir kozmičnih žarkov ultra-visoke energije, ki so subatomski delci, ki z neverjetno energijo kričijo v Zemljino ozračje?
Kozmični žarki so atomska jedra - atomi, odvzeti iz elektronov - iz kemičnih elementov, predvsem vodika in helija. Vzdušje jim preprečuje, da bi udarili po Zemlji, in četudi bi lahko, bi neopazno prelistali človeka. Ampak, če bi vam en lasten visokoenergijski kozmični žarek lahko udaril v glavo, bi bilo videti kot hitra baseball.
Nekateri kozmični žarki prihajajo od zvezd, ki eksplodirajo kot supernove. Vendar so ultrazvočni energijski kozmični žarki močnejši in očitno prihajajo iz daljnih dosegov vesolja. Sokolski sumi, da izvirajo iz "aktivnih galaktičnih jeder", ki so supermasivne črne luknje, ki so nastale, ko se je v središčih galaksij zbralo približno 1 milijarda zvezd. Drugi možni viri vključujejo udarne valove iz trkajočih galaksij, hrupne galaksije, ki oddajajo radio valove, eksotične vire, kot so teoretizirane kozmične strune in razpad masivnih delcev, ki so ostali od "velikega naleta", pravijo znanstveniki, da so ustvarili vesolje pred približno 13 milijardami let.
Teleskopski sklop bo združil dve tehnologiji, ki štejeta presenetljivo različna števila kozmičnih žarkov ultra-visoke energije, ki dosežejo Zemljo. Japonski observatorij za kozmične žarke AGASA jih je zaznal 10-krat več kot oko Mreže z visoko ločljivostjo. Sokolsky pravi, da veliko število, ki ga meri AGASA, pomeni, da je vir sorazmerno blizu vesolja, vendar ni znanih astronomskih predmetov, ki bi lahko bili vir.
Torej bo teleskopski sklop vključeval fluorescenčne detektorje, kot so tisti, ki se uporabljajo v ločljivostih za oči visoke ločljivosti in scintilacijski detektorji, kot so uporabljeni v AGASA.
"Ta eksperiment je edinstven v smislu, da je združitev dveh prvotno konkurenčnih znanstvenih skupin: japonske in ameriške skupine, ki je desetletje vodila dva ločena eksperimenta in prišla do medsebojno nezdružljivih rezultatov," pravi Sokolsky. "Vsekakor je v zgodovini takšnih znanstvenih prizadevanj zagotovo nenavadno, da so se namesto za vedno odpravili, da so se odločili združiti moči in skupaj zgraditi eksperiment, da bi razrešili razlike."
Leteče oči z visoko ločljivostjo in AGASA so dosegle konec življenjske dobe - potrebni so močnejši instrumenti - in delovanje terorističnega muha z visoko ločljivostjo je postalo težko zaradi terorističnih napadov na New York 11. septembra 2001 in Washington. Dugway izvaja raziskave na področju obrambe pred kemičnim in biološkim orožjem in strožje omejitve so tujim študentom univerze preprečile obisk tega kraja.
BLM: Preglejte divjad, uporabite Copter za namestitev neke opreme
BLM je z izdajo dovoljenja od Univerze v Utahu zahteval, da opravi raziskave in zaščiti kulturnih virov, ogroženih in ogroženih rastlin ter prostoživečih živali, kot so lisičji lisi, sove in raptori, pravi Sokolsky.
Graditelji opazovalnic bodo za namestitev scintilacijskih detektorjev uporabljali helikopterje - ne terenska vozila, "in dogovorili smo se, da jih bomo vzdrževali peš ali s konji" na mestih brez dostopa na cesto, "pravi Sokolsky. Helikopterji bodo uporabljeni, če se bo pri detektorju pojavila večja težava, vendar naj bi bilo to nenavadno. Znanstveniki morajo tudi fotografirati digitalne fotografije, ko obiščejo mesto detektorjev in spremljajo morebitne spremembe skozi čas.
Tu je stanje različnih sestavnih delov teleskopskega sklopa:
* Gradnja opazovalnice se je začela avgusta 2004 na prvem od treh detektorskih enot fluorescence, ki se nahaja na vrhu Black Rock Mesa približno 13 milj jugo-jugozahodno od Delta. Stavba je dokončana, nameščenih je bilo veliko ogledal. Fluorescenčni detektor Black Rock bo dokončan do konca letošnjega poletja.
* Izgradnja drugega fluorescenčnega detektorja se je začela decembra 2005 na Long Ridgeu, 30 milj jugozahodno od Delta. Stavba bo končana do konca poletja, ogledala pa bodo nameščena pred zimo.
* Za razliko od detektorjev Black Rock Mesa in Long Ridge, ki se gradijo z japonskimi sredstvi, bo tretji fluorescenčni detektor zgradila Univerza v Utahu s pomočjo donacije National Science Foundation. Poimenovan Srednji boben, leži 25 milj severozahodno od Delte. Priprava spletnega mesta se mora začeti avgusta, z eno ali več zgradb, ki bi lahko do decembra zaprla ogledala, pravi Sokolsky. Ogledala in drugo opremo je treba odstraniti z očmi Fly's Eye's pri Dugwayu, očistiti in spremeniti v skladišču v Salt Lake Cityju in nato do prihodnjega poletja prepeljati do mesta Middle Drum.
* Osrednji laserski objekt - lociran na enaki razdalji od treh fluorescenčnih detektorjev - bo zgrajen od avgusta naprej in naj bi ga dokončali v mesecu dni.
* Namestitev scintilacijskih detektorjev na zemljišču BLM naj bi se začela konec julija ali v začetku avgusta, ko bo agencija dobila rezultate potrebnih raziskav prostoživečih živali, pravi Sokolsky. Prvih 200 scintilacijskih detektorjev je že zgrajenih in so shranjeni na polju v Delti, ki izgledajo "kot velikansko polje, polno bolniških postelj", še doda. Pretovorili bodo na območja za odpravljanje naloge in jih s helikopterjem postavili na svoje mesto. Sokolsky pravi, da bodo preostali 364 scintilacijski detektorji nameščeni do decembra.
* Univerza je odprla center za kozmične žarke okrožja Millard v Delti in z državnimi in zasebnimi sredstvi porabila 150.000 ameriških dolarjev za nakup in opremljanje stavbe. Tam se zbirajo scintilacijski števci in hranijo v sosednjem najemnem polju, v središču pa bodo predvsem razstavni eksponati za izobraževanje javnosti o raziskavah kozmičnih žarkov.
