Jutos dykumoje pradėta statyti kosminių spindulių observatorija, kuri turėtų būti 10 kartų jautresnė nei ankstesni instrumentai. „Teleskopo masyvas“ sudarytas iš 564 stalo formos detektorių, kurie išmatuos subatominių dalelių, patenkančių į Žemę, kosminių spindulių sąveikaujant su mūsų atmosfera, dušą. Tai padės mokslininkams atskleisti ypač aukštos energijos kosminių spindulių šaltinį.
Dviejų JAV agentūrų dėka įsibėgėja 17 milijonų dolerių vertės kosminių spindulių observatorijos į vakarus nuo Deltos (Juta): Žemės tvarkymo biuras išdavė leidimą, o Nacionalinis mokslo fondas patvirtino 2,4 milijono dolerių dotaciją.
Žinomas kaip teleskopo masyvas, observatorija „bus 10 kartų jautresnė nei ankstesni eksperimentai, ir mes tikimės, kad ji mums leis pagaliau išspręsti šių ultraaukštosios energijos dalelių [kosminių spindulių], bombarduojančių Žemę, kilmės paslaptį, “- sako Jutos universiteto profesorius ir fizikos katedros vedėjas Pierre'as Sokolsky.
„Turėsime galingiausią kosminių spindulių detektorių šiauriniame pusrutulyje“, - sako Charlie Jui (taria Ray), Jutos universiteto fizikos profesorius.
Sokolskis sako, kad naujoji observatorija turėtų pradėti bandomuosius važiavimus 2007 m. Pavasario pabaigoje, pradėti eksploatuoti iki 2007 m. Vasaros pabaigos ir tada atlikti tyrimus iki 10 metų.
Iki šiol „Telescope Array“ finansavo 14,4 mln. USD Japonijos vyriausybė. Trejų metų 2,4 mln. JAV dolerių dotacija iš Nacionalinio mokslo fondo leis Jutos universiteto fizikams perkelti įrangą į naują įrenginį iš senstančios didelės raiškos „Fly’s Eye“ kosminių spindulių observatorijos JAV armijos „Dugway Proving Ground“.
Konstrukcijos ir keliai užims tik 50 ha 400 kvadratinių mylių eksperimento vietą.
Trijose Jutos mokyklose esančiose patikimose vietose pastatuose bus „fluorescenciniai detektoriai“ - tai veidrodžių ir įrašymo prietaisų rinkiniai, nukreipiami į naktinį dangų dėl silpnų ultravioletinių blyksnių, kylančių, kai įeinantys kosminiai spinduliai užklupo azoto, turinčio daugiausiai dujų, atomus. Žemės atmosferoje. Kiekviena iš trijų vietų bus nutolusi maždaug 25 mylių atstumu nuo kitų. „Centrinio lazerio įrenginio“ pastatas, esantis tarp trijų fluorescencinių detektorių vietų, paskelbs lazerio spindulius į dangų, kai veidrodžius ir registratorius reikia kalibruoti.
Kitas pagrindinis observatorijos komponentas yra „žemės masyvas“, kurį sudaro 564 stalo formos scintiliacijos detektoriai, kurių kiekvienas yra maždaug 3 pėdų aukščio ir 6 x 10 pėdų pločio. Prietaisai išmatuos „oro dušus“, kurie yra subatominių dalelių kaskados, kurios patenka į Žemę, kai kosminiai spinduliai patenka į atmosferą azotu.
Mirksėjimo detektoriai bus paskirstyti tinkleliu per 18 mylių 22 mylių plotą į vakarus nuo Deltos. Žemės tvarkymo biuras „Teisės gauti leidimą / laikino naudojimo leidimas“ leis mokslininkams pastatyti centrinį lazerių įrenginį ir 460 scintiliacijos detektorių įrengti BLM žemėje, kuri užima 80 procentų observatorijos teritorijos. Jutos valstija ir privatūs žemės savininkai jau gavo leidimą įrengti kitus 104 scintiliacijos detektorius. Jie valdo likusius 20 procentų išplitimo vietos.
Mokslininkai bendradarbiauja, užuot „išsitraukę“
Naujoji kosminių spindulių observatorija sieks atsakyti į vieną iš labiausiai gluminančių fizikos paslapčių: koks šaltinis yra ypač aukštos energijos kosminiai spinduliai, ty subatominės dalelės, kurios į žemės atmosferą sklinda nepaprasta energija?
Kosminiai spinduliai yra atominiai branduoliai - atomai, iš kurių atimti elektronai, - cheminių elementų, daugiausia vandenilio ir helio. Atmosfera neleidžia jiems atsitrenkti į Žemę, ir net jei jie galėtų, jie užsiblokuotų pro žmogų nepastebimai. Bet jei vienas labai aukštos energijos kosminis spindulys galėtų pataikyti į jūsų galvą, jis pasijustų kaip greitas beisbolo kamuolys.
Kai kurie kosminiai spinduliai kyla iš žvaigždžių, kurios sprogsta kaip supernovos. Tačiau ypač aukštos energijos kosminiai spinduliai yra galingesni ir, matyt, sklinda iš tolimų Visatos siekių. Sokolskis įtaria, kad jie kilę iš „aktyvių galaktikos branduolių“, tai yra supermasyvios juodosios skylės, susidariusios, kai galaktikų centruose susikaupia apie 1 milijardas sugriuvusių žvaigždžių. Kiti galimi šaltiniai yra smūgio bangos iš susidūrusių galaktikų, triukšmingos radijo bangas skleidžiančios galaktikos, egzotiški šaltiniai, tokie kaip teorinės kosminės stygos, ir masinių dalelių, likusių nuo „didžiojo sprogimo“, mokslininkų teigimu, visatos sukūrimas maždaug prieš 13 milijardų metų.
Teleskopo masyvas sujungs dvi technologijas, kurios suskaičiavo stulbinamai skirtingą ypač aukštos energijos kosminių spindulių, pasiekiančių Žemę, skaičių. Japonijos AGASA kosminių spindulių observatorija aptiko 10 kartų daugiau iš jų nei didelės raiškos skrajutės akis. Sokolskis sako, kad didelis skaičius AGASA išmatuotų šaltinių yra gana arti visatos, tačiau nėra žinomų astronominių objektų, kurie galėtų būti šaltiniai.
Taigi į teleskopo matricą įeis fluorescenciniai detektoriai, tokie kaip tie, kurie naudojami didelės skiriamosios gebos skrajutės akyje, ir scintiliacijos detektoriai, tokie, kokie naudojami AGASA.
„Šis eksperimentas yra išskirtinis ta prasme, kad tai yra dviejų iš pradžių konkuruojančių mokslo grupių sąjunga: japonų grupės ir amerikiečių grupės, kurios dešimtmetį vykdė du atskirus eksperimentus ir pateikė tarpusavyje nesuderinamus rezultatus“, - sako Sokolsky. „Tokių mokslo pastangų istorijoje tikrai neįprasta, kad užuot amžinai nugirsti, jie nusprendė suvienyti jėgas ir kartu surengti eksperimentą, kad išspręstų skirtumus“.
Didelės skiriamosios gebos skraidančioji akis ir „AGASA“ baigė savo naudingo tarnavimo laiką - reikalingi galingesni instrumentai - ir didelės raiškos skraidančiosios akies valdymas tapo sudėtingas 2001 m. Rugsėjo 11 d. Įvykus teroristiniams išpuoliams Niujorke. ir Vašingtonas. Dugway vykdo gynybos nuo cheminių ir biologinių ginklų tyrimus, o griežtesni apribojimai neleido universiteto užsienio studentams lankytis šioje vietoje.
BLM: Apklausa laukinę gamtą, naudokite kopterį, kad įdiegtumėte įrangą
Išduodamas leidimą, JMM reikalavo, kad Jutos universitetas atliktų kultūrinių išteklių, nykstančių ir pavojų keliančių augalų bei laukinės gyvūnijos, tokios kaip lapės kitos, augančios pelėdos ir prievartautojai, apsaugą ir saugojimą, sako Sokolsky.
Observatorijos statytojai sumontuos scintiliacijos detektorius sraigtasparniais - ne visureigiais, o „mes sutarėme juos prižiūrėti pėsčiomis ar arkliais“, be kelių privažiavimo, sako Sokolsky. Sraigtasparniai bus naudojami, jei išryškės pagrindinė problema, susijusi su detektoriumi, tačiau tikimasi, kad tai bus neįprasta. Taip pat reikalaujama, kad mokslininkai darytų skaitmenines nuotraukas, lankydamiesi detektorių vietoje ir stebėdami visus bėgant laikui vykstančius pokyčius.
Čia yra įvairių teleskopo masyvo komponentų būsena:
* Observatorijos statyba buvo pradėta 2004 m. Rugpjūčio mėn., Pirmoje iš trijų fluorescencinių detektorių, esančių Juodosios Roko Mesos viršūnėje, maždaug 13 mylių į pietvakarius nuo Deltos. Pastatas yra baigtas, pastatyta daugybė veidrodžių. „Black Rock“ fluorescencinis detektorius bus baigtas gaminti iki šios vasaros pabaigos.
* Antrojo fluorescencinio detektoriaus statyba buvo pradėta 2005 m. Gruodžio mėn. Long Ridže, 30 mylių į pietvakarius nuo Deltos. Pastatas bus baigtas vasaros pabaigoje, o veidrodžiai bus sumontuoti prieš žiemą.
* Skirtingai nuo „Black Rock Mesa“ ir „Long Ridge“ detektorių, kurie statomi iš Japonijos lėšų, trečiąjį fluorescencijos detektorių pastatys Jutos universitetas naudodamas Nacionalinio mokslo fondo dotacijas. Pavadintas Viduriniu būgnu, jis yra už 25 mylių į šiaurės vakarus nuo Deltos. Sklypo paruošimas turėtų prasidėti rugpjūčio mėn., Kai vienas ar keli pastatai veidrodžiams laikyti bus baigti iki gruodžio mėn., Sako Sokolsky. Veidrodžiai ir kita įranga turi būti pašalinti iš „Dugway“ didelės skiriamosios gebos skraidančių akių, išvalyti ir modifikuoti Solt Leik Sičio sandėlyje, o iki kitos vasaros pristatyti į Vidurinio būgno vietą.
* Centrinė lazerio įranga, esanti vienodai nutolusi nuo trijų fluorescencinių detektorių, bus pastatyta rugpjūčio mėn. Ir turėtų būti baigta maždaug per mėnesį.
* Tikimasi, kad mirksėjimo detektoriai BLM žemėje bus pradėti montuoti liepos pabaigoje arba rugpjūčio pradžioje, kai agentūra gaus reikiamų laukinės gamtos tyrimų rezultatus, sako Sokolsky. Jau pastatyti pirmieji 200 scintiliacijos detektorių, kurie yra laikomi lauke Deltoje ir atrodo kaip „milžiniškas laukas, pilnas ligoninių lovų“, - priduria jis. Jie bus gabenami į sustojimo vietas, o po to sraigtasparniu pakeliami į vietą. Sokolskis sako, kad likę 364 scintiliacijos detektoriai bus sumontuoti iki gruodžio mėn.
* Universitetas atidarė Millard County kosminių spindulių centrą Deltoje, panaudodamas 150 000 USD valstybės ir privačių lėšų pastatui įsigyti ir įrengti. Ten sumontuojami scintiliacijos skaitikliai ir laikomi gretimame, nuomojamame lauke, tačiau centre pirmiausia bus eksponatų, skirtų šviesti visuomenę apie kosminių spindulių tyrimus.
