Kuvateksti: Baikal-järvi. Luotto: SeaWiFS-projekti NASA / Goddard Space Flight Center ja ORBIMAGE
Rakentaminen on juuri alkanut Tunka-laaksossa lähellä Baikal-järveä, Siperiassa, Venäjällä, observatorioon, joka valmistuessaan koostuu jopa 1 000 ilmaisimen joukosta, joka kattaa 100 neliökilometriä. Sen koon ansiosta tutkijat voivat tutkia kosmisia säteitä - gammasäteiden ja raskaampien ytimien lähettämää avaruus säteilyä -, jotka kiihdytetään energioihin, jotka ovat suurempia kuin suuressa hadronikopterissa. Uuden HiSCORE-observatorion (sadan neliökilometrin kosmisen ORigin Explorerin) avulla tutkijat toivovat ratkaisevansa kosmisten säteiden alkuperän mysteerin ja ehkä myös koettavan pimeän aineen
Se oli sata vuotta sitten, kun itävaltalainen amerikkalainen fyysikko Victor Hess huomasi ensin, että säteily tunkeutui Maan ilmakehään avaruudesta. Ongelmana on ollut niiden alkuperän jäljittäminen, koska kosmiset säteet koostuvat varautuneista hiukkasista, ja siten ne taipuvat tähtienvälisissä ja galaktienvälisissä magneettikentissä. Useiden satojen metrien päässä toisistaan sijaitsevien yksinkertaisten ja edullisten ilmaisimien avulla on mahdollista instrumentoida valtava alue, jonka avulla tutkijat voivat tutkia kosmisia säteitä energialähteellä 100 TeV - vähintään 1 EeV.
Cherenkov-ilmaisin tähtitaivaan edessä. Kuva: Tunka-yhteistyö
Kosmiset säteet eivät pääse tunkeutumaan ilmakehöömme, mutta jokainen ilmaisin voi tarkkailla säteilyä, joka syntyy, kun kosmiset säteet osuvat maan yläkehän ilmakehään, aiheuttaen sekundaaristen hiukkasten suihkun, jotka kulkevat nopeammin kuin valon nopeus ilmassa, tuottaen Cherenkov-säteilyä prosessissa. Tämä valo on heikko, mutta se voidaan havaita maan pinnalla herkillä instrumenteilla, kuten HiSCORE: n moninkertaistajaputket.
Cherenkov-säteilyä voidaan käyttää kosmisten säteiden lähteen ja voimakkuuden määrittämiseen sekä gammasäteilyä säteilevien korkeaenergisten tähtitieteellisten kohteiden, kuten supernoovan jäännösten ja bleasarien, ominaisuuksien tutkimiseen. Laaja näkökenttä antaa HiSCORE: lle mahdollisuuden myös tarkkailla pidennettyjä gammasäteilyä emittoivia rakenteita, kuten molekyylin kaasupilviä, tiheitä alueita tai suuren mittakaavan rakenteita, kuten tähtiä muodostavia alueita tai galaktista tasoa.
HiSCORE: ta voidaan käyttää myös Dark Matter-teorioiden testaamiseen. Vahvan absorptio-ominaisuuden odotetaan olevan noin 100 TeV. Tutkimus voi antaa tietoa gammasäteiden imeytymisestä tähtienväliseen fotonikentään ja CMB: hen. Jos absorptio on odotettua pienempi, tämä saattaa viitata piilotettujen fotonien tai akselien läsnäoloon. HiSCORE voi myös havaita raskaiden supersymmetristen hiukkasten rappeutumisen. Tiedot paranevat, kun laitos kasvaa vuosien varrella. Vuoteen 2013–2014 mennessä alue on noin yksi neliökilometri ja yli 10 neliökilometriä vuoteen 2016 mennessä.
HiSCORE on Moskovan Venäjän tiedeakatemian ydintutkimusinstituutin, Siperian Irkutskin osavaltion yliopiston ja Moskovan valtion Lomonosovin yliopiston sekä DESY: n, Hampurin yliopiston ja Saksan Karlsruhen teknillisen instituutin välinen yhteishanke. HiSCORE toivoo myös olevansa yhteistyössä Pierre Augerin observatorion kanssa Argentiinassa.
Lisätietoja HiSCORE: sta projektin verkkosivuilla
