Підпис: озеро Байкал. Кредит: Проект SeaWiFS NASA / Центр космічних польотів «Годдард» та ORBIMAGE
Щойно розпочалося будівництво в долині Тунка поблизу озера Байкал, Сибір, Росія, на обсерваторії, яка після завершення буде складатися з масиву до 1000 детекторів, що охоплюють 100 квадратних кілометрів. Її розмір дозволить вченим досліджувати космічні промені - космічне випромінювання, що випромінюється гамма-променями і важчими ядрами, - які прискорюються до енергій, вищих, ніж досягається в Великому адронному колайдері. Завдяки новій обсерваторії під назвою HiSCORE (Космічний дослідник ORigin сотень квадратних км) вчені сподіваються розгадати таємницю походження космічних променів і, можливо, також дослідити темну речовину
Сто років тому австрійсько-американський фізик Віктор Гесс вперше виявив, що радіація проникає в атмосферу Землі з космосу. Проблема полягала в тому, щоб з'ясувати їх походження, оскільки космічні промені складаються із заряджених частинок і тому відхиляються у міжзоряні та міжгалактичні магнітні поля. Використання простих, недорогих детекторних станцій, розміщених на відстані декількох сотень метрів, дозволяє прилаштувати величезну площу, що дозволяє вченим досліджувати космічні промені в межах енергетичного діапазону від 100 ТеВ до принаймні 1 ЕЕВ.
Черенковський детектор перед зоряним небом. Зображення: Співпраця Тунки
Космічні промені не можуть проникнути в нашу атмосферу, але кожен детектор може спостерігати випромінювання, яке створюється, коли космічні промені потрапляють у верхню атмосферу Землі, викликаючи злив вторинних частинок, які рухаються швидше, ніж швидкість світла в повітрі, виробляючи в цьому процесі випромінювання Черенкова. Це світло є слабким, але його можна виявити на поверхні Землі за допомогою чутливих інструментів, таких як фотомодульники HiSCORE.
Випромінювання Черенкова може бути використано для визначення джерела та інтенсивності космічних променів, а також для дослідження властивостей високоенергетичних астрономічних об'єктів, які випромінюють гамма-промені, як залишки наднових та блазарів. Широке поле зору також дозволяє HiSCORE стежити за розширеними гамма-випромінюючими структурами, такими як молекулярні газові хмари, щільні регіони або великомасштабні структури, такі як зорі, що утворюють зірки або галактична площина.
HiSCORE також може використовуватися для тестування теорій про Dark Matter. Сильна характеристика поглинання очікується близько 100 ТеВ. Експертиза може дати інформацію про поглинання гамма-променів у міжзоряних фотонних полях та КМБ. Якщо поглинання менше очікуваного, це може свідчити про наявність прихованих фотонів чи аксіонів. Крім того, HiSCORE може виявити розпад важких надсиметричних частинок. Дані покращатимуться, коли заклад зростатиме з роками. До 2013-14 років площа становитиме близько одного квадратного кілометра, а до 2016 року - понад 10 квадратних кілометрів.
HiSCORE - це спільний проект між Інститутом ядерних досліджень Російської академії наук у Москві, Іркутським державним університетом у Сибіру та Московським державним університетом імені Ломоносова, - а також DESY, Гамбургським університетом та Технологічним інститутом Карлсруе в Німеччині. HiSCORE також сподівається співпрацювати з обсерваторією П'єра Оже в Аргентині.
Дізнайтеся більше про HiSCORE на веб-сайті проекту
