Megkezdődött az utahi sivatagi kozmikus sugármegfigyelő központ építése, amelynek tízszer érzékenyebbnek kell lennie, mint a korábbi műszereknél. A „Telescope Array” 564 asztal alakú detektorból áll, amelyek megmérik a szubatómiai részecskék zuhanyát, amelyek a Földre esnek, amikor a kozmikus sugarak kölcsönhatásba lépnek a légkörünkkel. Segít a tudósoknak felfedezni az ultra nagy energiájú kozmikus sugarak forrását.
Két amerikai ügynökségnek köszönhetően felgyorsul az 17 millió dolláros kozmikus sugármegfigyelő központban, az Utah állambeli Delta nyugati részén: a Földgazdálkodási Iroda engedélyt adott ki, a Nemzeti Tudományos Alapítvány pedig 2,4 millió dolláros támogatást hagyott jóvá.
A távcső tömbként ismert csillagvizsgáló „tízszer érzékenyebb lesz, mint a korábbi kísérletek, és reméljük, hogy ez lehetővé teszi számunkra, hogy végre megoldjuk a Földt bombázó ultra nagy energiájú részecskék [kozmikus sugarak] eredetének rejtélyét, ”- mondja Pierre Sokolsky, az Utah-i Egyetem professzora és fizikai tanszék.
"Megvan a legerősebb kozmikus sugárdetektor az északi féltekén" - mondja Charlie Jui (kiejtette Ray), az Utah-i Egyetem fizikaprofesszora.
Sokolsky szerint az új obszervatóriumnak 2007. tavasz végén meg kell kezdenie a próbaüzemeket, 2007 nyarának végén el kell kezdenie a teljes működést, majd legfeljebb 10 éves kutatást kell végeznie.
A távcső sorozatát eddig 14,4 millió dollár támogatta Japán kormánya. A Nemzeti Tudományos Alapítvány által nyújtott hároméves, 2,4 millió dolláros támogatás lehetővé teszi, hogy az Utah-i Egyetem fizikusai áthelyezzék a berendezéseket az új létesítménybe öregedő High-Resolution Fly's Eye kozmikus sugár-megfigyelő intézetükből az Egyesült Államok hadseregének Dugway Proving Ground területén.
A szerkezetek és az utak mindössze 50 hektáron foglalják el a 400 négyzet mérföldes kísérleti helyszínt.
Az Utah-i iskola három földterületén az épületekben „fluoreszcencia detektorok” kerülnek elhelyezésre, amelyek tükrök és rögzítő eszközök készletét képezik, amelyek az éjszakai égboltba halvány ultraibolya villanásokra fordulnak elő, amikor a bejövő kozmikus sugarak megütik a nitrogén atomjait, a legbőségesebb gázt. a Föld légkörében. A három helyszín mindegyike kb. 25 mérföldre van a többitől. A „központi lézerkészülék” épület, amely a három fluoreszcencia-érzékelő hely között helyezkedik el, az ég felé irányítja a lézernyalábokat, amikor a tükröket és a felvevőket kalibrálni kell.
Az obszervatórium másik fő alkotóeleme egy 564 asztal alakú szcintillációs detektorból álló „földi sor”, amelyek mindegyike kb. 3 láb magas és 6-tól 10 láb széles. Az eszközök mérni fogják a „levegőzuhanyokat”, amelyek olyan szubatomi részecskék kaszkádjai, amelyek a Földre esnek, amikor a kozmikus sugarak nitrogénbe csapnak a légkörben.
A szcintillációs detektorokat egy rácsban kell elosztani egy Delta-tól nyugatra 18 mérföldre eső 22 mérföldes területre. A Földgazdálkodási Iroda „útközbeni engedély / ideiglenes felhasználási engedély” lehetővé teszi a tudósok számára a központi lézeres létesítmény felépítését és 460 szcintillációs detektor telepítését a BLM földterületére, amely a megfigyelőhely 80% -át lefedi. A többi 104 szcintillációs detektor felszerelésére már engedélyt kapott Utah állam és a magántulajdonosok. A terjeszkedés helyének fennmaradó 20% -a a saját tulajdonában van.
A tudósok együttműködnek a „kidobás” helyett
Az új kozmikus fénysugár-megfigyelőközpont arra törekszik, hogy válaszoljon a fizika egyik legmegdöbbentőbb rejtélyére: Mi forrása az ultra nagy energiájú kozmikus sugaraknak, amelyek olyan szubatomi részecskék, amelyek hihetetlen energiával sikoltoznak a Föld légkörébe?
A kozmikus sugarak atommagok - atomok, amelyek elektronjaik meg vannak szüntetve - kémiai elemek, elsősorban hidrogén és hélium elemei. A légkör megakadályozza őket, hogy elérjék a Földet, és még ha meg is tudnák, észrevétlenül átcsaphatnának egy embert. De ha egyetlen ultra nagy energiájú kozmikus sugár eltalálhatja a fejét, úgy érzi, mint egy gyors hangú baseball.
Egyes kozmikus sugarak csillagokból származnak, amelyek szupernóvákként robbannak fel. Az ultra nagy energiájú kozmikus sugarak azonban erősebbek és látszólag az univerzum távoli területeiről származnak. Sokolsky azt gyanítja, hogy „aktív galaktikus magokból” származnak, amelyek szupermasszív fekete lyukak, amelyek akkor képződnek, amikor körülbelül egymilliárd összeomlott csillag felrobbant a galaxisok központjában. További lehetséges források lehetnek az ütköző galaxisokból származó sokkhullámok, a zajos, rádióhullámú sugárzó galaxisok, az egzotikus források, például az elméleti kozmikus vonóságok, valamint a „nagy robbantásból” maradt hatalmas részecskék pusztulása, a tudósok szerint mintegy 13 milliárd évvel ezelőtt teremtették az univerzumot.
A távcső tömb két olyan technológiát egyesít, amelyek feltűnően eltérő számot számolnak a Föld felé eljutó ultra nagy energiájú kozmikus sugarakról. Japán AGASA kozmikus fénysugár-megfigyelőközpontja tízszer többet fedezett fel, mint a nagy felbontású légyszem. Sokolsky szerint az AGASA által mért nagy szám azt sugallja, hogy a forrás viszonylag közel van az univerzumban, de nincsenek ismert csillagászati tárgyak, amelyek forrásként szolgálhatnak.
Tehát a távcső sorozat olyan fluoreszcenciadetektorokat fog tartalmazni, mint amilyeneket a nagy felbontású légyszemben használnak, és szcintillációs detektorokat, mint amilyeneket az AGASA használ.
"Ez a kísérlet egyedülálló abban az értelemben, hogy két kezdetben versengő tudományos csoport egyesülése: egy japán és egy amerikai csoport, amelyek egy évtizeden keresztül két külön kísérletet végeztek és kölcsönösen összeegyeztethetetlen eredményekkel jöttek elő" - mondja Sokolsky. "Természetesen szokatlan az ilyen tudományos törekvések történetében az, hogy ahelyett, hogy örökre elbocsátanák, úgy döntöttek, hogy egyesítik erőiket és együtt építenek kísérletet a különbségek megoldására."
A nagy felbontású légyszem és az AGASA elérte élettartama végét - erősebb eszközökre van szükség - és a nagy felbontású légyszem működtetése megnehezült a 2001. szeptember 11-i New York-i terrorista támadások nyomán. és Washington. A Dugway kutatásokat végez a vegyi és biológiai fegyverek elleni védekezésről, és szigorúbb korlátozások megakadályozták az egyetem külföldi posztgraduális hallgatói számára a helyszín látogatását.
BLM: Felmérés a vadon élő állatokról, Copter használatával telepítse néhány berendezést
Az engedély kiadásakor a BLM felszólította az Utah Egyetemet, hogy végezzen felméréseket a kulturális erőforrások, a veszélyeztetett és veszélyeztetett növények, valamint a vadon élő állatok, például kit-róka, tömeg bagoly és ragadozó számára, és védje ezeket - mondta Sokolsky.
Az obszervatóriumi építők helikoptereket - nem terepjáró járműveket - fognak telepíteni a szcintillációs detektorok telepítéséhez, és „megállapodtak abban, hogy ezeket akár gyalog, akár lóháton is karbantartjuk” az utakhoz való hozzáférés nélküli helyeken - mondja Sokolsky. Helikoptereket használnak, ha egy érzékelővel komolyabb probléma merül fel, de ez várhatóan szokatlan. A tudósoknak digitális fényképeket is készíteniük kell, amikor egy detektorhelyet látogatnak, és figyelemmel kísérik az idővel bekövetkező változásokat.
Itt található a távcső tömb különböző összetevőinek állapota:
* A obszervatórium építése 2004 augusztusában kezdődött az első három fluoreszcencia detektor helyén, amely a Black Rock Mesa tetején található, körülbelül 13 mérföldre dél-délnyugatra Delttól. Az épület kész, és sok tükröt felszereltek. A Black Rock fluoreszcencia detektor ezen a nyár végén készül el.
* A második fluoreszcenciadetektor építése 2005 decemberében kezdődött Long Ridge-ben, a Delttól 30 mérföldnyire délnyugatra. Az épület nyár végére készül el, a tükröket pedig tél előtt felszerelik.
* Ellentétben a japán pénzeszközökkel épülő Black Rock Mesa és Long Ridge detektorokkal, a harmadik fluoreszcenciadetektort az Utah-i Egyetem építi a Nemzeti Tudományos Alapítvány támogatásának felhasználásával. Középső dobnak neve, a Delttól 25 mérföldnyire északnyugatra található. A telephely előkészítését augusztusban kell megkezdeni, egy vagy több épülettel, amely decemberig elkészíti a tükröket, mondja Sokolsky. A tükröket és egyéb felszereléseket el kell távolítani a Dugway nagyfelbontású légyszeméből, meg kell tisztítani és átalakítani egy Salt Lake City raktárban, majd a következő nyárra szállítani a Középső dob helyére.
* A központi lézerkészüléket - amely a három fluoreszcencia-érzékelőtől azonos távolságra helyezkedik el - augusztusban kezdik megépíteni, és körülbelül egy hónapon belül be kell fejezni.
* A szcintillációs detektorok telepítése a BLM földterületre várhatóan július végén vagy augusztus elején kezdődik, mihelyt az ügynökség megkapja a szükséges vadon élő állatok felmérésének eredményeit - mondta Sokolsky. Az első 200 szcintillációs érzékelőt már építették és egy delta mezőben tárolják, amely úgy néz ki, mint „egy kórházi ágyakkal teli óriás mező”. Ezeket a megállóhelyre szállítják, majd helikopterrel megemelik. Sokolsky szerint a fennmaradó 364 szcintillációs érzékelőt decemberre telepítik.
* Az egyetem megnyitotta a Millard megyei kozmikus sugárközpontot Delta területén, 150 000 dollár állami és magán források felhasználásával épületek megvásárlásához és felszereléséhez. A szcintillációs számlálók ott vannak összeszerelve és szomszédos, bérelt mezőben tárolva, de a központ elsősorban kiállítással foglalkozik, amely a közvélemény oktatására szolgál a kozmikus sugárkutatásról.
