التسمية التوضيحية: بحيرة بايكال. الائتمان: SeaWiFS Project NASA / Goddard Space Flight Centre and ORBIMAGE
بدأ البناء للتو في وادي تونكا بالقرب من بحيرة بايكال ، سيبيريا ، روسيا ، في مرصد ، بمجرد اكتماله ، سيتألف من مجموعة تصل إلى 1000 كاشف تغطي 100 كيلومتر مربع. سيسمح حجمه للعلماء بالتحقيق في الأشعة الكونية - الإشعاع الفضائي المنبعث من أشعة جاما والأنوية الثقيلة - والتي يتم تسريعها إلى طاقات أعلى من تلك التي تحققت في مصادم هادرون الكبير. مع المرصد الجديد ، الذي يدعى HiSCORE (مائة كيلومتر مربع Cosmic ORigin Explorer) ، يأمل العلماء في حل لغز أصول الأشعة الكونية ، وربما استكشاف المادة المظلمة أيضًا
قبل مائة عام اكتشف الفيزيائي الأمريكي النمساوي فيكتور هيس لأول مرة أن الإشعاع يخترق الغلاف الجوي للأرض من الفضاء الخارجي. كانت المشكلة تتبع مصدرها ، حيث تتكون الأشعة الكونية من جسيمات مشحونة وبالتالي تنحرف في المجالات المغناطيسية بين النجوم والمجرات. إن استخدام محطات كشف بسيطة وغير مكلفة ، متباعدة مئات الأمتار ، يجعل من الممكن تشكيل مساحة كبيرة ، مما يسمح للعلماء بالتحقيق في الأشعة الكونية ضمن نطاق طاقة يتراوح من 100 تي في إلى 1 إي إي في على الأقل.
كاشف Cherenkov أمام السماء المرصعة بالنجوم. الصورة: تعاون Tunka
لا يمكن للأشعة الكونية أن تخترق غلافنا الجوي ، لكن كل كاشف يمكنه مراقبة الإشعاع الناتج عندما تضرب الأشعة الكونية الغلاف الجوي العلوي للأرض ، مما يتسبب في تدفق جزيئات ثانوية تنتقل أسرع من سرعة الضوء في الهواء ، مما ينتج إشعاع Cherenkov في هذه العملية. هذا الضوء ضعيف ، ولكن يمكن اكتشافه على سطح الأرض باستخدام أدوات حساسة مثل أنابيب المضاعف الضوئي HiSCORE.
يمكن استخدام إشعاع Cherenkov لتحديد مصدر وكثافة الأشعة الكونية وكذلك للتحقيق في خصائص الأجسام الفلكية عالية الطاقة التي تنبعث منها أشعة جاما مثل بقايا المستعر الأعظم وال blazars. يسمح مجال الرؤية الواسع أيضًا لـ HiSCORE بمراقبة الهياكل التي ينبعث منها أشعة جاما الممتدة مثل سحب الغاز الجزيئي أو المناطق الكثيفة أو الهياكل واسعة النطاق مثل مناطق تكوين النجوم أو المستوى المجري.
يمكن أيضًا استخدام HiSCORE لاختبار نظريات حول المادة المظلمة. من المتوقع وجود ميزة امتصاص قوية حول 100 TeV. يمكن أن يعطي الفحص معلومات حول امتصاص أشعة جاما في مجالات الفوتون بين النجوم و CMB. إذا كان الامتصاص أقل من المتوقع ، فقد يشير هذا إلى وجود فوتونات أو أكسيونات مخفية. أيضا ، يمكن الكشف عن اضمحلال الجسيمات الثقيلة غير المتناظرة بواسطة HiSCORE. ستتحسن البيانات مع نمو المنشأة على مر السنين. بحلول عام 2013-14 ، ستكون المساحة حوالي كيلومتر مربع واحد ، وأكثر من 10 كيلومترات مربعة بحلول عام 2016.
HiSCORE هو مشروع مشترك بين معهد البحوث النووية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم في موسكو ، وجامعة ولاية إيركوتسك في سيبيريا ، وجامعة لومونوسوف موسكو الحكومية - وكذلك DESY ، وجامعة هامبورغ ومعهد كارلسروه للتكنولوجيا في ألمانيا. تأمل HiSCORE أيضًا في التعاون مع مرصد Pierre Auger في الأرجنتين.
تعرف على المزيد حول HiSCORE على موقع الويب الخاص بالمشروع
