NASA의 우주 광선 에너지 및 질량 (CREAM)이 우주 정거장으로 보내질 때, 1 세기 전에 시작된 우주 입자에 대한 풍선 기반 연구는 내년 저궤도까지 크게 향상 될 것입니다. (이것에 대한 준비가 되셨습니까?) ISS- 크림특히 초고 에너지 우주 광선을 탐지하고 과학자들이 자신의 신비한 근원이 무엇인지 판단하도록 도와줍니다.
프로그램 과학자 버논 존스 (Vernon Jones)는“정답은 전 세계에서 100 년 동안 기다려온 것입니다.
아래의 "멋진"실험에 대해 자세히 알아보십시오.
CREAM (Cosmic Ray Energetics and Mass)은 더 높은 에너지 범위에서, 그리고 연장 된 우주 공간에서 감지 할 수 있도록 설계된 최초의 우주 광선 기기입니다. 과학자들은 우주 광선이 단일 원인으로 가속되는지 여부를 발견하기를 희망하는데, 이는 초신성으로 여겨집니다. 새로운 연구는 또한 존재하는 이론보다 매우 높은 에너지에서 적은 수의 우주 광선이 감지되는 이유를 결정할 수 있습니다.
CREAM 연구의 수석 연구원 인 은석 석은“우주선은 우주에서 온 에너지 입자이다. “태양계 외부에서 직접 물질 샘플을 제공합니다. 측정 결과, 이들 입자는 100,000 조 전자 볼트의 높은 에너지를 가질 수있는 것으로 나타났습니다. 이것은 인공 가속기, 심지어 CERN의 Large Hadron Collider로 생성 될 수있는 에너지를 훨씬 뛰어 넘는 거대한 에너지입니다.”
연구원들은 또한 약 1 조 전자 볼트 (eV)에서 발생하는 스펙트럼“무릎”이라 불리는 우주 광선 탐지의 감소를 연구 할 계획이며, 이는 의료 핵 영상 스캔에서의 방출보다 약 20 억 배 더 강력합니다. 우주 광선을 유발하거나 은하계를 통과 할 때 걸러내는 것은 1000 조 전자 볼트에서 인구를 조금씩 빼앗아갑니다. 또한, 우주 광선의 스펙트럼은 초신성이 생산할 수 있다고 생각되는 것보다 훨씬 더 넓습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 NASA는 우주 정거장에 CREAM을 배치하여 ISS-CREAM이 될 계획입니다. 이 계기는 지구의 자기장 선이 본질적으로 수직 인 남극을 둘러싸고있는 장기 풍선에서 총 161 일 동안 6 번 비행했습니다.
우주에서 나온 에너지 입자에 대한 아이디어는 우주 광선의 발견으로 명성을 얻은 1936 년 노벨 물리학상 수상자 인 빅터 헤스 (Victor Hess)가 왜 물질이 고도로 더 화를 냈는지에 대한 신비를 다루기 위해 공중으로 갔을 때 1911 년에 알려지지 않았다. 이온화. 지구에서 멀어 질수록 이온화가 약해질 것으로 예상했다. Hess는 민감한기구를 개발하여 3.3 마일 (5.3 킬로미터)까지 높이 올렸으며, 낮, 밤, 낮에 따라 이온화가 4 배까지 증가했음을 확인했습니다.
우주 광선에 대한 더 나은 이해는 과학자들이 Hess가 예기치 않게 지상의 질문을 별의 수수께끼로 바꾸었을 때 시작된 작업을 마치는 데 도움이 될 것입니다. 그 수수께끼에 답하면 우리 은하와 아마도 우주가 어떻게 만들어지고 작동하는지에 대한 숨겨져있는 근본적인 측면을 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
이 현상은 곧 빛과 같은 전자기 방사선 인 X- 선 또는 감마선이라는 잘못된 이론으로 인해 대중적이지만 혼란스러운 우주 광선이라는 이름을 얻었습니다. 대신에, 우주 광선은 고속의 고 에너지 물질 입자입니다.
입자로서 우주 광선은 망원경의 빛처럼 초점을 맞출 수 없습니다. 대신에, 연구원들은 입자들이 물질로 부딪 칠 때 생성되는 빛과 전하에 의해 우주 광선을 감지합니다. 그런 다음 과학자들은 탐사 작업을 사용하여 자체의 중첩 트레일을 생성하는 파편 입자의 애벌 런치 (avalanche)로부터의 전하 및 에너지 결정을 직접 측정하여 원래 입자를 식별합니다.
CREAM은 우주 광선이 에너지를 방출하도록 설계된 이온화 열량계를 사용하여이 추적 작업을 수행합니다. 탄소, 텅스텐 및 다른 물질 층은 스택 내에 잘 알려진 핵 "단면"을 나타낸다. 전기 및 광학 검출기는 수소에서 철에 이르기까지 우주 입자가 기기를 통해 충돌하는 사건의 강도를 측정합니다.
CREAM 풍선 비행은 높은 고도에 도달했지만 측정을 방해하기에 충분한 대기가 남아 있습니다. 우주 정거장 외부에 장비를 설치하는 계획은 250 마일 (400 킬로미터)의 고도에서 대기의 눈에 띄지 않는 효과 위에 배치됩니다.
"우주선의 기원과 구성에 대해 여전히 존재하는 많은 수수께끼를 풀고 자하는 희망은 무엇입니까?"
– Victor F. Hess, 노벨 강의, 1936 년 12 월
출처 : NASA
