이미지 크레디트 : Fermilab
Pierre Auger Observatory의 100 번째 탐지기는 최근 완공되어 세계 최대의 우주 광선 탐지기입니다. 작동되면 탐지기는 가장 에너지가 많은 우주 광선 입자를 포착 할 수 있어야합니다.이 입자는 1 년에 한 번 2.5 평방 킬로미터 면적 만칩니다. 이 고 에너지 입자의 수수께끼는 천문학 자들이 우주에서 무엇을 만들 수 있는지 전혀 모른다는 것입니다. 전망대에 대한 장기 계획은 2005 년까지 1,600 대의 감지기를 설치하는 것입니다.
아르헨티나에서 건설중인 100 번째 표면 탐지기 인 Pierre Auger Observatory가 완성되면서 이번주는 세계 최대의 우주 레이 에어 샤워 어레이가되었습니다. 에너지 부의 Fermi National Accelerator Laboratory에서 과학자들이 관리하는 Pierre Auger 프로젝트는 지금까지 전 세계에서 가장 폭력적이고 아마도 가장 수수께끼가 많은 과정을 추적하는 70 평방 마일의 검출기를 포함합니다.
우주 광선은 지구의 대기에 부딪 히고 2 차 입자의 폭포를 만드는 외계 입자, 일반적으로 양성자 또는 더 무거운 이온입니다. 우주 광선이 다양한 에너지 범위에서 지구에 접근하는 동안 과학자들은 그들의 에너지가 세계에서 가장 강력한 입자 가속기 인 Fermilab의 Tevatron에서 달성 할 수있는 양성자 에너지의 약 1 억 배인 1020 전자 볼트를 초과 할 수 없다고 오랫동안 믿었습니다. 그러나 최근 일본과 유타에서 실시 된 실험에 따르면 초고 에너지 우주 광선이 몇 개 발견되어 우주에서 어떤 특별한 사건이 발생했는지에 대한 의문이 제기되었습니다.
"자연은 어떻게 작은 입자를 그러한 에너지로 가속시키는 조건을 만들어 내는가?" 영국 리즈 대학교 (University of Leeds) 물리학과 교수 Alan Alan Watson과 14 개국 250 명의 과학자들과 Pierre Auger의 협력을 대변했다. "이 초고 에너지 입자를 출처로 추적하면 그 질문에 답할 수있을 것입니다."
과학 이론은 저에너지 및 중에 너지 우주 광선의 근원을 설명 할 수 있지만,이 희귀 한 고 에너지 우주 광선의 기원은 미스터리로 남아 있습니다. 거시적 에너지에서 미세한 입자를 생성하는 우주 메커니즘을 식별하기 위해 Pierre Auger의 공동 작업은 Malarg? e 마을 근처의 Rhode Island 크기의 아르헨티나 팜파 아마릴라 지역에 1,600 개의 표면 검출기를 포함하는 어레이를 설치하고 있습니다. 부에노스 아이레스에서 서쪽으로 약 600 마일. 처음 100 개의 탐지기가 이미 남쪽 하늘을 조사하고 있습니다.
시카고 대학의 노벨상 수상자 Jim Cronin은 왓슨과 함께 오거 실험을 고안했다고 말했다.“이러한 최고 에너지 우주 광선은 극단적 우주에서 온 메신저입니다. "그들은 발견의 좋은 기회를 나타냅니다."
가장 높은 에너지의 우주 광선은 극히 드물며, 지구의 대기권은 1 년에 1 년에 1 제곱 마일입니다. 2005 년에 완성 된 피에르 오거 천문대는 약 1,200 평방 마일 (3,000 평방 킬로미터)을 커버하여 과학자들이 많은 사건을 포착 할 수있게합니다.
Fermilab 프로젝트 매니저 인 Paul Mantsch는 일본의 AGASA (Akeno Giant Air Shower Array) 실험을 언급하면서“우리의 실험은 AGASA 실험이 중단 된 곳에서 시작될 것이다. “에너지가 가장 높을 때, 두 개의 가장 큰 우주 광선 실험의 놀라운 결과는 충돌하는 것으로 보입니다. AGASA는 유타의 HiRes 실험보다 더 많은 사건을 보지만 두 실험의 통계는 제한적입니다.”
1938 년에 처음으로 공기 샤워를 처음 시작한 프랑스의 물리학자인 피에르 오거 (Pierre Auger) 프로젝트는 일본과 유타 실험에 사용 된 탐지 방법을 결합한 것입니다. 표면 감지기는 1 마일 떨어져 있습니다. 각 표면 장치는 3,000 갤런의 순수한 물로 채워진 4 피트 높이의 원통형 탱크, 태양 전지판 및 무선 데이터 전송 용 안테나로 구성됩니다. 센서는 눈에 보이지 않는 입자 눈사태를 등록하며,지면에 도달 할 때 불과 6 초에서 12 마일 떨어진 고도에서 트리거됩니다. 입자 샤워는 거의 동시에 여러 탱크에 부딪칩니다.
새로운 천문대에는 탱크 외에도 공중 샤워에서 방출되는 희미한 자외선을 픽업 할 수있는 24 개의 HiRes 유형 형광 망원경이 장착되어 있습니다. 달빛이없는 어두운 밤에만 작동 할 수있는 형광 망원경은 거의 빛의 속도로 6 마일 떨어진 4 와트 램프에서 방출되는 빛을 포착 할 수있을 정도로 민감합니다.
Watson은“우리가 하이브리드 시스템을 보유한 것은 정말 아름다운 일입니다. “우리는 두 가지 모드에서 에어 샤워를 볼 수 있습니다. 우리는 두 가지 독립적 인 방법으로 에너지를 측정 할 수 있습니다.”
피에르 오거의 협력은 미국에 위치한 관측소의 두 번째 장소에 대한 제안서를 준비하는 중입니다. 아르헨티나 지역과 동일한 디자인을 특징으로하는 두 번째 탐지기 어레이는 가장 강력한 우주 광선의 근원지에 대해 북쪽 하늘을 스캔합니다.
아르헨티나의 5,500 만 달러의 Pierre Auger Observatory를위한 기금은 14 개 회원국에서 나왔습니다. 미국은 에너지 부 과학 국과 국립 과학 재단의 지원을 통해 총 비용의 20 %를 기여합니다. 모든 참여 기관 목록은 http://auger.cnrs.fr/collaboration.html에 있습니다.
Fermilab은 University of Research Research, Inc.가 운영하는 미국 에너지 국 과학원에서 자금을 지원하는 국립 연구소입니다.
원본 출처 : Fermilab 뉴스 릴리스
