Исследования космических частиц на основе воздушных шаров, начавшиеся более ста лет назад, получат большой импульс в следующем году - вплоть до низкой околоземной орбиты, когда НАСА отправит на космическую станцию космическую станцию «Энергетика и масса космических лучей» (CREAM), таким образом становясь (ты готов к этому?) МКС-КРЕМСпециально разработанный для обнаружения космических лучей сверхвысоких энергий и помощи ученым в определении их таинственного источника (ов).
«Ответ - это то, чего мир ждал 100 лет», - сказал программный ученый Вернон Джонс.
Подробнее об этом «классном» эксперименте читайте ниже:
Энергетика и масса космических лучей (CREAM) будут первым инструментом космических лучей, предназначенным для обнаружения на таких более высоких энергетических диапазонах и в течение такой продолжительной продолжительности в космосе. Ученые надеются выяснить, ускоряются ли космические лучи одной причиной, которая считается сверхновой. Новое исследование также может определить, почему при очень высоких энергиях обнаружено меньше космических лучей, чем теоретически существует.
«Космические лучи - это энергичные частицы из космоса», - сказал Eun-Suk Seo, главный исследователь исследования CREAM. «Они дают прямой образец вещества вне солнечной системы. Измерения показали, что эти частицы могут иметь энергию до 100 000 триллионов электрон-вольт. Это огромная энергия, которая намного превосходит любую энергию, которая может генерироваться искусственными ускорителями, даже Большим адронным коллайдером в ЦЕРН ».
Исследователи также планируют изучить снижение обнаружения космических лучей, называемое спектральным «коленом», которое возникает при напряжении около тысячи триллионов электрон-вольт (эВ), что примерно в 2 миллиарда раз сильнее, чем излучения при сканировании медицинских ядерных изображений. Все, что вызывает космические лучи или фильтрует их, когда они движутся через галактику, отнимает у населения от 1000 триллионов электрон-вольт и выше. Кроме того, спектр космических лучей простирается гораздо дальше того, что, как полагают, способны создавать сверхновые звезды.
Для решения этих вопросов НАСА планирует разместить CREAM на борту космической станции, став ISS-CREAM. Прибор летал шесть раз в общей сложности 161 день на аэростатах большой продолжительности, окружающих Южный полюс, где линии магнитного поля Земли по существу вертикальные.
Идея энергетических частиц, прибывающих из космоса, была неизвестна в 1911 году, когда Виктор Гесс, лауреат Нобелевской премии по физике 1936 года, которому приписывают открытие космических лучей, поднялся в воздух, чтобы раскрыть тайну того, почему материалы стали более наэлектризованными с высотой, эффект, названный ионизация. Ожидалось, что ионизация ослабнет по мере удаления от Земли. Гесс разработал чувствительные приборы и поднял их на 3,3 мили (5,3 километра), и он установил, что ионизация увеличивается в четыре раза с высотой, днем или ночью.
Лучшее понимание космических лучей поможет ученым завершить работу, начатую, когда Гесс неожиданно превратил земной вопрос в звездную загадку. Ответ на эту загадку поможет нам понять скрытый, фундаментальный аспект того, как строится и работает наша галактика и, возможно, вселенная.
Вскоре это явление получило популярное, но сбивающее с толку название, космические лучи, из ошибочной теории, что это были рентгеновские лучи или гамма-лучи, которые являются электромагнитным излучением, подобным свету. Вместо этого космические лучи являются высокоскоростными, высокоэнергетическими частицами материи.
Как частицы, космические лучи не могут быть сфокусированы, как свет в телескопе. Вместо этого исследователи обнаруживают космические лучи по свету и электрическим зарядам, возникающим, когда частицы врезаются в вещество. Затем ученые используют детективную работу для идентификации исходной частицы путем непосредственного измерения ее электрического заряда и определения ее энергии по лавине частиц мусора, создающих их собственные перекрывающиеся следы.
CREAM выполняет эту трассировку, используя ионизационный калориметр, разработанный для того, чтобы космические лучи теряли свою энергию. Слои углерода, вольфрама и других материалов представляют хорошо известные «поперечные сечения» ядер внутри пакета. Электрические и оптические детекторы измеряют интенсивность событий, когда космические частицы, от водорода до железа, попадают в прибор.
Несмотря на то, что полеты воздушных шаров CREAM достигли больших высот, над ними оставалось достаточно атмосферы, чтобы мешать измерениям. План установки прибора на внешнюю часть космической станции поместит его выше затемняющего воздействия атмосферы на высоте 250 миль (400 километров).
«На что мы можем теперь надеяться разрешить многие загадки, которые все еще существуют в отношении происхождения и состава космических лучей?»
- Виктор Ф. Гесс, Нобелевская лекция, декабрь 1936 г.
Источник: НАСА
