Pyer Oger rasadxonasi - Pierre Auger Observatory

Pyer Oger rasadxonasi
CDAS binosi.JPG
Malargudagi boshqaruv binosi
NomlanganPyer Viktor Auger  Buni Vikidatada tahrirlash
Joylashuv (lar)Malargüe, Malargüe bo'limi, Mendoza viloyati, Argentina
Koordinatalar35 ° 12′24 ″ S 69 ° 18′57 ″ V / 35.20667 ° S 69.31583 ° Vt / -35.20667; -69.31583
TashkilotKo'p millatli
Balandlik1330 m – 1620 m, o'rtacha ~ 1400 m
To'lqin uzunligi330-380 nm ultrabinafsha nurlar (lyuminestsentsiya detektori), 1017–1021 eV kosmik nurlari (Yuzaki detektor)
Qurilgan2004-2008 (va qurilish paytida ma'lumotlarni olish)
Teleskop uslubiGibrid (Yuzaki + Flüoresans detektorlari)
Veb-saytRasmiy sayt
Pyer Oger rasadxonasi Argentinada joylashgan
Pyer Oger rasadxonasi
Per Auger observatoriyasining joylashishi
Umumiy sahifa Wikimedia Commons-ga tegishli ommaviy axborot vositalari
[Wikidata-da tahrirlash ]

The Pyer Oger rasadxonasi xalqaro kosmik nurlar observatoriyasi aniqlash uchun mo'ljallangan Argentinada ultra yuqori energiyali kosmik nurlar: deyarli yorug'lik tezligida harakatlanadigan va har biri energiyasi 10 dan yuqori bo'lgan sub-atom zarralari18 eV. Yer atmosferasida bunday zarralar havo yadrolari bilan o'zaro ta'sir qiladi va boshqa har xil zarralarni hosil qiladi. Ushbu ta'sir zarralari ("havo dush ") aniqlanishi va o'lchanishi mumkin. Ammo bu yuqori energiyali zarrachalarning kelish tezligi km ga atigi 1 ga teng2 bir asrda Auger rasadxonasi 3000 km masofani aniqlash maydonini yaratdi2 (1200 kvadrat milya) - hajmi Rod-Aylend, yoki Lyuksemburg - ushbu tadbirlarning ko'p sonini yozib olish uchun. U g'arbda joylashgan Mendoza viloyati, Argentina, yaqin And.

Qurilish 2000 yilda boshlangan,[1] Observatoriya 2005 yildan beri ishlab chiqarishga oid ma'lumotlarni olib kelmoqda va rasmiy ravishda 2008 yilda qurib bitkazilgan. Shimoliy sayt AQShning Kolorado shtatining janubi-sharqida joylashgan bo'lishi va Lamar Community kolleji tomonidan joylashtirilishi kerak edi. Shuningdek, u 10,370 km maydonni o'z ichiga olgan suv-Cherenkov detektorlari va lyuminestsent teleskoplaridan iborat bo'lishi kerak edi.2—Ouger janubidan 3,3 baravar katta.

Rasadxonaga fransuz fizigi nomi berilgan Pyer Viktor Auger. Loyiha tomonidan taklif qilingan Jim Kronin va Alan Uotson 1992 yilda. Bugungi kunda 500 dan ortiq fiziklar dunyodagi 100 ga yaqin muassasalardan[2] Argentinada saytni saqlash va yangilash hamda o'lchangan ma'lumotlarni to'plash va tahlil qilish bo'yicha hamkorlik qilmoqda. 15 ishtirokchi davlatlar har biri umumiy xarajatlarning ozgina qismini ta'minlaydigan 50 million dollarlik qurilish byudjetini taqsimladilar.

Jismoniy fon

Kosmosdan ultra yuqori energiyali kosmik nurlar Yerga etib boradi. Ular bitta atomlararo zarralar (protonlar yoki atom yadrolari ), har biri energiya darajasi 10 dan yuqori18 eV. Bunday zarracha Yer atmosferasiga etib borganida, uning energiyasi milliardlab boshqa zarralarni yaratish orqali tarqaladi: elektronlar, fotonlar va muonlar, barchasi yorug'lik tezligiga yaqin. Ushbu zarralar uzunlamasına tarqalib (bitta zarrachaning kirib kelayotgan marshrutiga perpendikulyar), zarrachalarning oldinga siljiydigan tekisligini hosil qiladi va o'qi yaqinida yuqori intensivlik mavjud. Bunday hodisa "havo dush ". Atmosferadan o'tib, bu zarralar tekisligi odamning ko'ziga ko'rinmaydigan, to'g'ridan-to'g'ri chaqmoq izlari ko'rinishida ozmi-ko'pmi floresan effekti deb ataladigan ultrafiolet nurlarini hosil qiladi. Ushbu izlar yuqori tezlikda suratga olinishi mumkin, deyiladi ixtisoslashgan teleskoplar. Biroz balandlikda joylashgan maydonni ko'rib chiqadigan lyuminestsentsiya detektorlari, so'ngra zarralar Yer yuzasiga etib borganda, ular suv idishiga tushganda aniqlanishi mumkin, bu erda ular ko'rinadigan ko'k yorug'likni keltirib chiqaradi. Cherenkov ta'siri. Ushbu ta'sirlarni sezgir fotoelektrik naycha ushlab turishi mumkin. Bunday stantsiya suv-Cherenkov detektori yoki "tank" deb nomlanadi. Auger rasadxonasida bir xil hududni qamrab oluvchi ikkala turdagi detektorlar mavjud, bu juda aniq o'lchovlarni amalga oshirishga imkon beradi.

Havodagi dush bir nechta Cherenkov detektorlarini erga urganda, nurlanish yo'nalishini asosiy geometriklar yordamida hisoblash mumkin. Uzunlamasına o'qi nuqtasini zichlik har bir ta'sirlangan er stantsiyasida. Ga qarab vaqt farqi ta'sir joylari, o'qning burchagi aniqlanishi mumkin. Faqat o'qi vertikal bo'lganida, barcha er detektorlari bir vaqtning o'zida ro'yxatdan o'tishadi va o'qning har qanday burilishi eng qadimgi va so'nggi tegish o'rtasidagi vaqt farqiga olib keladi.[3]

Oldingi rasadxonalar

Asosiy maqola: Kosmik-ray rasadxonasi

Kosmik nurlar tomonidan 1912 yilda kashf etilgan Viktor Xess. U turli balandliklarda ionlanishning farqini o'lchagan (Eyfel minorasi va Gess boshqaradigan havo baloni yordamida), bu atmosferaning ingichkalashining ko'rsatkichidir (shunday qilib tarqalish) bitta nurning. Quyoshning tutilishi tutilish paytida o'lchov bilan chiqarib tashlangan. Ko'pgina olimlar ushbu hodisani, ba'zan mustaqil ravishda va 1937 yilda tadqiq qildilar Per Auger bu elektron va fotonli havo dushini keltirib chiqaradigan, havo yadrolari bilan ta'sir o'tkazadigan yagona nur edi, degan batafsil xulosaga kelishi mumkin edi. Shu bilan birga, muonaning uchinchi zarrasi topildi (o'zini juda og'ir elektron kabi tutadi).

Umumiy nuqtai

Yuzaki detektor (SD)

Pyer Auger rasadxonasining sirt detektori (SD) stantsiyasi yoki "tank".

1967 yilda Lids universiteti suv hosil qilganCherenkov detektori (yoki er usti stantsiyasi; chuqurligi 1,2 m bo'lgan kichik suv havzasi; ham chaqirdi tank) va 12 km2 aniqlash maydoni Haverah bog'i 200 ta bunday tankdan foydalanish. Ular to'rtburchaklar shaklida uchburchak shaklida (Y), har xil o'lchamdagi uchburchaklar shaklida joylashtirilgan. Rasadxona 20 yil davomida ishladi va Auger observatoriyasida yerni aniqlash tizimining asosiy dizayn parametrlarini ishlab chiqardi. Bo'lgandi Alan Uotson Keyingi yillarda tadqiqot guruhini boshqargan va keyinchalik Auger Observatory Collaboration bilan hamkorlik qilgan.

Floresans detektori (FD)

Markaziy talabalar shaharchasi binosi Malargüe.
Yuzaki detektor stantsiyasining orqa ko'rinishi.
Floresans detektori (FD) to'rtta binolardan biri.
Oldinda SD stantsiyasi va AERA antennasi, bitta FD binosi va fonda uchta HEAT teleskopi.
Bilan AERA antennasi And fonda

Ayni paytda, dan Vulqon fermasi (Nyu-Meksiko, 1959-1978), Fly's Eye (Dugvay, Yuta ) va uning vorisi the Yuqori aniqlikdagi Fly's Eye Cosmic Ray Detector "HiRes" yoki "Fly's Eye" deb nomlangan (Yuta universiteti ) ning texnikasi lyuminestsentsiya detektor ishlab chiqildi. Ular sirtni ko'rib chiqishda ultrabinafsha nurlari tasviriga moslashtirilgan optik teleskoplar. Pikselli suratlarni yuqori tezlikda olish uchun u har tomonlama kuzatuvdan foydalanadi (shuning uchun pashshaning ko'ziga havola). 1992 yilda, Jeyms Kronin tadqiqot olib bordi va Auger Observation Collaboration-ning tashabbusi bilan chiqdi.

Loyihalashtirish va qurish

Pyer Auger rasadxonasi noyobdir, chunki u xuddi shu joyda erdagi detektorlar va lyuminestsentsiya detektorlarini birlashtirgan birinchi tajriba bo'lib, har bir texnikaga xos bo'lishi mumkin bo'lgan o'zaro kalibrlash va tizimli ta'sirlarni kamaytirishga imkon beradi. Cherenkov detektorlari uni aniqlash uchun uchta katta fotomultiplyator naychasidan foydalanadilar Cherenkov nurlanishi tankdagi suvdan o'tadigan yuqori energiyali zarralar tomonidan ishlab chiqarilgan. Asl zarrachaning harakatlanish yo'nalishini hisoblash uchun bir xil tankdan yuqori energiyali zarrachalarning bir nechta rezervuarlarga kelish vaqti ishlatiladi. Floresans detektorlari atmosferasiz pastga tushganda, bulutsiz oysiz kechalarda zarrachalar havosini yoqish nurini kuzatish uchun ishlatiladi.

1995 yilda Fermilabda (Chikago) Auger rasadxonasining asosiy dizayni ishlab chiqilgan. Yarim yil davomida ko'plab olimlar rejalashtirilgan Auger uchun asosiy talablarni va xarajatlar smetasini ishlab chiqdilar.[3] Rasadxonaning maydoni 5000 km dan qisqartirilishi kerak edi2 3000 km gacha2.

Qurilish boshlanganda birinchi navbatda to'liq miqyosli prototip o'rnatildi: muhandislik massivi. Ushbu massiv dastlabki 40 ta er detektori va bitta lyuminestsentsiya detektoridan iborat edi. Hammasi to'liq jihozlangan. Muhandislik massivi 2001 yil 6 oy davomida prototip sifatida ishlagan; keyinchalik u asosiy o'rnatishga qo'shildi. U dizaynni batafsil tanlash uchun ishlatilgan (masalan, qaysi turi) fotoko‘paytiruvchi naycha (PMT) dan foydalanish va suv sifatiga bo'lgan talablar) va kalibrlash uchun.[4]

2003 yilda u eng katta bo'ldi ultra yuqori energiyali kosmik nur dunyodagi detektor. U keng tekislikda joylashgan Pampa Amarilla shahri yaqinida Malargüe yilda Mendoza viloyati, Argentina. Asosiy o'rnatish 1600 dan iborat suv Cherenkov detektorlari yoki "tanklar", (ga o'xshash Haverah Park tajribasi 24000 atmosfera bilan birga 3000 kvadrat kilometrga (1200 kvadrat milya) taqsimlangan Floresan detektori teleskoplar (FD; o'xshash Yuqori aniqlikdagi chivinning ko'zlari ) sirt massivini nazorat qilish.

Atmosfera o'lchovlarini (FD o'lchovlari) qo'llab-quvvatlash uchun saytga qo'llab-quvvatlovchi stantsiyalar qo'shiladi:

  • Markaziy lazer texnikasi stantsiyasi (CLF)
  • eXtreme lazer vositasi (XLF)
  • To'rt lyuminestsentsiya detektori stantsiyalari ham ishlaydi: Lidar, infraqizil bulutlarni aniqlash (IQ kamera), ob-havo stantsiyasi, aerozol fazasi monitorlari (APF; to'rtdan ikkitasi), HAM (bitta) va FRAM (bitta) optik teleskoplari.
  • Balonni uchirish stantsiyasi (BLS): 2010 yil dekabrgacha, sezilarli dushdan keyin bir necha soat ichida 23 km balandlikgacha bo'lgan atmosfera ma'lumotlarini yozib olish uchun meteorologik balon uchirildi.[5]

Joylar

StantsiyaTuriManzil
Yer usti stansiyasi massivi1600 sirtni aniqlash stantsiyalari (SD)
(maydonning markaziy nuqtasi)		35 ° 12′24 ″ S 69 ° 18′57 ″ V / 35.20675 ° S 69.31597 ° Vt / -35.20675; -69.31597 (yerosti stantsiyalari maydoni (1600 sirt detektorlarining markaziy nuqtasi))Koordinatalar: 35 ° 12′24 ″ S 69 ° 18′57 ″ V / 35.20675 ° S 69.31597 ° Vt / -35.20675; -69.31597 (yerosti stantsiyalari maydoni (1600 sirt detektorlarining markaziy nuqtasi))
Los-Leones6 lyuminestsentsiya detektori35 ° 29′45 ″ S 69 ° 26′59 ″ V / 35.49584 ° S 69.44979 ° Vt / -35.49584; -69.44979 (Los-Leones (6 ta shahar))
Morados6 lyuminestsentsiya detektori35 ° 16′52 ″ S 69 ° 00′13 ″ V / 35.28108 ° S 69.00349 ° Vt / -35.28108; -69.00349 (Morados (6 kishi))
Loma Amarilla6 lyuminestsentsiya detektori34 ° 56′09 ″ S 69 ° 12′39 ″ V / 34.93597 ° S 69.21084 ° Vt / -34.93597; -69.21084 (Loma Amarilla (6 kishi))
Coihueco6 lyuminestsentsiya detektori35 ° 06′51 ″ S 69 ° 35′59 ″ V / 35.11409 ° S 69.59975 ° Vt / -35.11409; -69.59975 (Koihueko (6 ta shaxs))
Observatoriya yotoqxonasimarkaziy ofis35 ° 28′51 ″ S 69 ° 34′14 ″ V / 35.48084 ° S 69.57052 ° Vt / -35.48084; -69.57052 (Observatoriya yotoqxonasi)
Malargüeshahar35 ° 28′06 ″ S 69 ° 35′05 ″ V / 35.46844 ° S 69.58478 ° Vt / -35.46844; -69.58478 (Malargüe)
Ushbu bo'lim koordinatalari xaritasiyoki: OpenStreetMap  
Koordinatalarni quyidagicha yuklab oling: KML  · GPX

Natijalar

Rasadxona bo'ldi sifatli ma'lumotlarni olish 2005 yildan beri va rasmiy ravishda 2008 yilda yakunlandi.

2007 yil noyabr oyida Auger Project jamoasi ba'zi dastlabki natijalarni e'lon qildi. Bu shuni ko'rsatdiki, eng yuqori energiyali 27 hodisaning kelib chiqish yo'nalishlari joylashgan joylari bilan o'zaro bog'liq edi faol galaktik yadrolar (AGNlar).[6] Keyinchalik kattaroq ma'lumotlar namunasi bilan o'tkazilgan keyingi sinov shuni ko'rsatdiki, dastlab kuzatilgan korrelyatsiyaning katta darajasi, ehtimol statistik dalgalanma bilan bog'liq.[7]

2017 yilda 12 yillik kuzatuvlar ma'lumotlari muhim narsani aniqlashga imkon berdi anizotropiya ning kelish yo'nalishi kosmik nurlar yuqoridagi energiyalarda . Bu ekstragalaktik manbalarni qo'llab-quvvatlaydi (ya'ni tashqarida) bizning galaktikamiz ) bu juda yuqori energiyali kosmik nurlarning kelib chiqishi uchun (qarang Ultra yuqori energiyali kosmik nur ).[8]Biroq, ushbu ultra yuqori energiyali kosmik nurlarning tezlashishi uchun galaktikalarning qaysi turi javobgarligi hali ma'lum emas. Pierre Auger Observatoriyasining AugerPrime modernizatsiyasi bilan bog'liq ushbu savol tekshirilmoqda.

Pierre Auger Collaboration (tarqatish maqsadida) 50 EeV (10) dan past bo'lgan massivdagi voqealarning 1 foizini taqdim etdi.18 eV). Yuqori energiya hodisalari ko'proq jismoniy tahlilni talab qiladi va shu tarzda nashr etilmaydi. Ma'lumotlarni Ommaviy tadbir namoyishi veb-sayt.

Rivojlanishlar

Yangi aniqlash texnikasi bo'yicha tadqiqotlar va ishlanmalar olib borildi va ([qachon? ] ga[qachon? ])[iqtibos kerak ] rasadxonaning mumkin bo'lgan yangilanishlari to'g'risida, shu jumladan:

AugerPrime yangilanishi

AugerPrime - bu 2019 yildan buyon qurilayotgan Pyer Oger rasadxonasining katta yangilanishi:

  • sirt detektorlari stsintilyatsion detektorlar va radio antennalar yordamida yaxshilanadi
  • FD o'lchovlarining ish tsikli eng yuqori energiya uchun oy nurlari bilan tunlarni o'z ichiga olishi uchun uzaytiriladi
  • AMIGA qurib bitkaziladi: 20 km2 sirt detektorining zich joylashgan maydoni, har bir sirt detektori er osti muon detektorlari bilan jihozlangan bo'ladi

Ushbu yaxshilanishlarning barchasi Pyer Oger rasadxonasining, xususan, birlamchi kosmik nurlanish zarralari massasining o'lchov aniqligini oshirishga qaratilgan.

Ommaviy madaniyatda

Argentina 100000 chiqargan pochta markalari 2007 yil 14 iyuldagi rasadxonani sharaflash. Markada sirtda detektor tanki, fonda lyuminestsent detektorlar binosi va "1020 eV "katta harflar bilan.[9][10]

Adabiyotlar

  1. ^ "Yangiliklar 20/12/13". Arxivlandi asl nusxasi 2007-11-12 kunlari. Olingan 2007-11-09.
  2. ^ Pyer Auger bilan hamkorlik: muassasa bo'yicha hamkorlar
  3. ^ a b Auger hamkorlik (1995-10-31). "Pierre Auger loyihasi dizayni bo'yicha hisobot" (PDF). Fermi milliy akselerator laboratoriyasi. Olingan 2013-06-13.
  4. ^ Ibrohim J.; va boshq. (2004). "Pyer Oger rasadxonasi prototipi asbobining xususiyatlari va ishlashi" (PDF). Fizikani tadqiq qilishda yadro asboblari va usullari A bo'lim: tezlatgichlar, spektrometrlar, detektorlar va tegishli uskunalar. 523 (1–2): 50–95. Bibcode:2004 NIMPA.523 ... 50A. CiteSeerX  10.1.1.136.9392. doi:10.1016 / j.nima.2003.12.012. Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2012-12-05 kunlari. Olingan 2013-06-13.
  5. ^ Louedec, Karim (2011). "Pyer Oger rasadxonasida atmosfera monitoringi - holat va yangilanish" (PDF). Xalqaro kosmik nurlar konferentsiyasi. 2: 63. Bibcode:2011ICRC .... 2 ... 63L. doi:10.7529 / ICRC2011 / V02 / 0568. Olingan 2013-06-12.
  6. ^ Ilmiy jurnal; 2007 yil 9-noyabr; Per Auger hamkorlik va boshqalar, 938 - 943 betlar
  7. ^ Astrofiz.J. 804 (2015) № 1, 15
  8. ^ "Tadqiqot kosmik nurlarning ekstragalaktik kelib chiqishini tasdiqlaydi". EurekAlert!. Olingan 2017-09-22.
  9. ^ Analiya Gimenez (2007 yil 21-iyul). "El laboratorio de rayos viaja al mundo en una estampilla" (ispan tilida). Diario UNO de MENDOZA. Olingan 2011-06-16.
  10. ^ "Observatorio Per Oger" (ispan tilida). Foro de Filatelia Argentina. 29 Iyul 2007. Arxivlangan asl nusxasi 2011 yil 6-iyulda. Olingan 2011-06-16.

Qo'shimcha o'qish

Tashqi havolalar