Felirat: Baikál-tó. Kredit: SeaWiFS projekt NASA / Goddard Űrrepülési Központ és ORBIMAGE
Az építés megkezdődött a Tunka-völgyben, a Bajkál-tó közelében (Szibéria, Oroszország) egy olyan obszervatóriumon, amely befejezése után legfeljebb 1000 detektorból áll, négyzetkilométeren át. Mérete lehetővé teszi a tudósoknak a kozmikus sugarak - a gamma-sugarak és a nehezebb magok által kibocsátott sugárzás megvizsgálását -, amelyek gyorsabb energiává válnak, mint amit a Nagy Hadron-ütköző elér. Az új, HiSCORE (száz négyzetkilométeres kozmikus ORigin Explorer) elnevezésű obszervatóriummal a tudósok remélik, hogy megoldják a kozmikus sugarak eredete rejtélyét, és talán próbálják meg is vizsgálni a sötét anyagot.
Száz évvel ezelőtt észlelte Victor Hess osztrák-amerikai fizikus, hogy a sugárzás behatol a Föld légkörébe a világűrből. A probléma az eredetük nyomon követése volt, mivel a kozmikus sugarak töltött részecskékből állnak, és ezért csillagközi és galériák közötti mágneses mezőkben eltolódnak. A több száz méterre egymástól elhelyezett, egyszerű, olcsó detektorállomások használata lehetővé teszi egy hatalmas terület mérését, lehetővé téve a tudósoknak, hogy a kozmikus sugarakat 100 TeV-tól legalább 1 EeV-ig terjedő energiatartományban vizsgálják.
Cherenkov detektor a csillagos ég előtt. Kép: Tunka együttműködés
A kozmikus sugarak nem tudnak áthatolni a légkörbe, de minden detektor megfigyelheti a sugárzás létrejöttét, amikor a kozmikus sugarak elérték a Föld felső légkörét, és másodlagos részecskék zuhanyozását okozza, amelyek gyorsabban haladnak, mint a levegőben a fénysebesség, és így a folyamatban Cherenkov sugárzást eredményeznek. Ez a fény gyenge, de érzékeny műszerekkel érzékelhető a föld felszínén, mint például a HiSCORE fényszorzója.
A Cherenkov-sugárzás felhasználható a kozmikus sugarak forrásának és intenzitásának meghatározására, valamint a nagy energiájú csillagászati tárgyak tulajdonságainak vizsgálatára, amelyek gamma-sugarakat bocsátanak ki, mint például a szupernóva maradványai és a zavarok. A széles látómező lehetővé teszi a HiSCORE kiterjesztett gamma-sugárzást kibocsátó struktúrák, például molekuláris gázfelhők, sűrű régiók vagy nagy léptékű struktúrák, például csillagképző régiók vagy galaktikus sík figyelését is.
A HiSCORE felhasználható a sötét anyaggal kapcsolatos elméletek tesztelésére is. Erős abszorpciós tulajdonság várható 100 TeV körül. A vizsgálat információkkal szolgálhat a gammasugarak abszorpciójáról a csillagközi fotonmezőkben és a CMB-ben. Ha az abszorpció a vártnál kisebb, ez rejtett fotonok vagy axiók jelenlétére utalhat. A nehéz szuperszimmetrikus részecskék bomlása a HiSCORE-vel is kimutatható. Az adatok javulnak, mivel a létesítmény az évek során növekszik. 2013–2014-ig a terület egy négyzetkilométer körüli, 2016-ig pedig több mint 10 négyzetkilométer.
A HiSCORE egy közös projekt a moszkvai Orosz Tudományos Akadémia Nukleáris Kutatóintézete, a szibériai Irkutszk Állami Egyetem és a Lomonoszov Moszkvai Állami Egyetem, valamint a DESY, a Hamburgi Egyetem és a németországi Karlsruhe Technológiai Intézet között. A HiSCORE azt is reméli, hogy együttműködik az argentin Pierre Auger obszervatóriummal.
Tudjon meg többet a HiSCORE-ról a projekt weboldalán
