Kvarkadabrin fokus: Kozmični žarki in aktivna galaktična jedra

    Observatorij Pierre Auger je prav gotovo največji astrofizikalni observatorij na svetu, saj se razteza kar na 3000 kvadratnih kilometrih. Pri postavljanju observatorija in opravljanju meritev sodelujejo tudi slovenska ekipa. Konec lanskega leta je kolaboracija Pierre Auger objavila članek v reviji Science, kjer so predstavili rezultate meritev in sprožila velik val zanimanja v strokovni javnosti. O ozadju in pomenu meritev smo povprašali dr. Darka Veberiča z Univerze v Novi Gorici in z Instituta Jožef Stefan v Ljubljani.

    Kaj? (Referenca)
    “Correlation of the Highest-Energy Cosmic Rays with Nearby Extragalactic Objects”, Science, Vol. 318. no. 5852, pp. 938 – 943 (2007)

    Kdo? (Avtorji)
    A. Creusot (UNG), S. Ferry (UNG), A. Filipčič (IJS, UNG), M. Horvat (UNG), D. Veberič (UNG, IJS), S. Vorobiov (UNG), D. Zavrtanik (UNG, IJS), M. Zavrtanik (IJS, UNG),  skupaj s soavtorji iz 17 držav iz celega sveta. Domače strani: Laboratorij za astrofiziko osnovnih delcev Univerze v Novi Gorici, Mednarodna kolaboracija Pierre Auger.

    Kje? (“slovenska”, “evropska” ali “svetovna” raziskava?)
    Izsledki objavljeni v članku so nastali na podlagi meritev, ki smo jih pridobili s trenutno največjim detektorjem kozmičnih žarkov na svetu, pri izgradnji katerega je sodelovalo veliko imenitnih inštitucij. Observatorij Pierre Auger se nahaja v bližini mesta Malargue, provinca Mendoza, Argentina. O velikosti se da prepričati na Googlovem zemljevidu,  kjer lahko z nekaj sreče razberete celo posamezne elemente detektorja. Tukaj  je na primer eden izmed štirih fluorescenčnih detektorjev, in tole je eden izmed 1600 talnih detektorjev, ki so razporejeni v trikotni mreži z osnovnim razmikom 1,5 km.

    Zakaj? (Kako bi izsledke razložili svoji babici, dedku, teti, stricu…?)
    Observatorij Pierre Auger je namenjen detekciji kozmičnih žarkov ekstremnih energij. To so kozmični žarki, ki kljub temu, da so to mikroskopski osnovni delci (tipično protoni ali lažja popolnoma ionizirana atomska jedra), nosijo makroskopske energije nad 1018 eV (okoli 1 J). To je recimo kinetična energija teniške žogice pri normalnem servisu. Tovrstni dogodki so izjemno redki, saj zasledimo le en tako energetičen kozmični žarek na kvadratni kilometer Zemeljske površine na stoletje. Zaradi tega se Observatorij razteza preko 3000 kvadratnih kilometrov argentinske Rumene Pampe. S statistično obdelavo izmerjenih dogodkov nam je uspelo ugotoviti zanesljivo ujemanje rekonstruiranih vpadnih smeri z položaji do sedaj znanih astronomskih objektov, ki slišijo na ime Aktivna galaktična jedra. Rezultat je pomemben za nadaljne raziskave na področju astronomije kozmičnih žarkov in je doživel ogromno zanimanja v astrofizikalni in kozmološki znanosti.

    Kako? (Kje se je najbolj zatikalo?)
    V zadnjih sedmih letih, kolikor je trajala izgradnja, smo naleteli na obilo preglavic. Od lokalnih gaučev, ki so nekaj detektorskih enot uporabili za strelske tarče, do obilice krav, ki se prosto pasejo po teh prostranih ravnicah in so detektorje uporabljale za lajšanje srbeža. Zagodla nam je tudi huda ekonomska kriza, ki je pred leti zajela Argentino in pustila posledice v obliki zastarele infrastrukture oddaljenih podeželskih mest. Nekaj časa smo tako morali ogromne količine izmerjenih podatkov zaradi nezanesljivosti satelitskih povezav prenašati do evropskih laboratorijev kar tako, da smo fizično prenašali trde diske v Evropo.

    Kam? (Naslednja velika stvar na vašem področju?)
    Novembra 2008 se nam obeta slovesna odvoritev dokončanega Observatorija (podatke s postopoma rastočim detektorjem zajemamo že od leta 2004), na kateri pa niti slučajno ne bomo razglasili “Mission accomplished”! Čaka nas zahtevna nadgradnja obstoječih talnih detektorjev, ki delujejo na principu zaznavanja Čerenkove svetlobe v vodi. Nadgradili jih bomo z dodatnimi scintilatorskimi enotami. Načrtujemo tudi postavitev popolnoma nove tehnologije zaznavanja atmosferskih plazov, ki jih povzročajo kozmični žarki, v radijskem delu spektra. Za ta del že poteka t.i. razvojno-projektna faza. Odvisno od finančne situacije sodelujočih inštitucij načrtujemo tudi povečanje detektorja na zavidljivih 6000 kvadratnih kilometrov.

    Deli