"Nadeszła era astronomii promieni kosmicznych"
Międzynarodowi naukowcy uczestniczący we współpracy Pierre Auger odkryli, że jądra galaktyk są najbardziej prawdopodobnym źródłem promieni kosmicznych o najwyższych poziomach energii. Te wysokoenergetyczne cząstki, które czasami uderzają w Ziemię, przemierzają Wszechświat z prędkościami bliskimi prędkości światła. Chociaż po raz pierwszy zidentyfikowano je prawie 70 lat temu, ich źródło pozostawało nieznane. Badanie, któremu poświęcono artykuł opublikowany w bieżącym numerze czasopisma "Science", wskazuje, że źródła cząstek o najwyższej energii - protonów i jąder atomów - nie są rozłożone na niebie równomiernie, ale związane są z lokalizacjami pobliskich galaktyk mających w swoich wnętrzach aktywne jądra. Uważa się, że aktywne jądra galaktyk (AGN) czerpią energię z supermasywnych czarnych dziur. Jednak chociaż większość galaktyk ma w swoich wnętrzach czarne dziury, tylko nieliczne mają aktywne jądra. Naukowcy uważają, że galaktyki kryjące aktywne jądra prawdopodobnie zderzyły się z inną galaktyką lub przeszły jakiś inny potężny kataklizm w ciągu ostatnich kilkuset milionów lat. - Osiągnęliśmy duży postęp w rozwiązywaniu tajemnicy pochodzenia i charakteru promieni kosmicznych najwyższych energii - mówi laureat Nagrody Nobla profesor James Cronin z Uniwersytetu Chicago, który wraz z profesorem Alanem Watsonem z Uniwersytetu w Leeds opracował koncepcję Obserwatorium Promieni Kosmicznych Pierre Auger. - Zauważyliśmy, że rozkład kierunków, z których przychodzą promienie kosmiczne z południowej półkuli nieba nie jest jednorodny. Jest to odkrycie fundamentalne. Nadeszła era astronomii promieni kosmicznych. W ciągu najbliższych kilku lat nasze dane pozwolą zidentyfikować dokładnie źródła promieni kosmicznych oraz zrozumieć, jak przyspieszają one te cząstki. - Wynik ten zwiastuje otwarcie nowego okna na pobliską część Wszechświata i początek astronomii promieniowania kosmicznego - dodaje profesor Watson. - Gdy zbierzemy więcej danych, będziemy mogli szczegółowo zbadać poszczególne galaktyki w zupełnie nowy sposób. Jak spodziewaliśmy się, nasze obserwatorium tworzy nowy obraz Wszechświata na podstawie promieni kosmicznych. Obserwatorium Promieni Kosmicznych Pierre Auger, nazwane tak na cześć francuskiego fizyka, który jako pierwszy zidentyfikował promienie kosmiczne w 1938 r., znajduje się na rozległej równinie Pampa Amarilla w zachodniej Argentynie. Obserwatorium - chociaż nadal w budowie - działa od 2004 r. i do tej zarejestrowało prawie milion pęków wywołanych przez promienie kosmiczne, z których tylko 77 charakteryzowało się ultrawysoką energią (powyżej 4x1019 elektronowoltów). - Niskoenergetyczne promienie kosmiczne nadlatują obficie ze wszystkich kierunków, głównie z naszej własnej galaktyki - Drogi Mlecznej - wyjaśnia dr Paul Mantsch, kierownik projektu w obserwatorium. - Do tej pory jedynym pewnym źródłem cząstek promieniowania kosmicznego było Słońce. Promienie kosmiczne z innych prawdopodobnych źródeł, takich jak wybuchające gwiazdy, poruszają się w przestrzeni kosmicznej po krętych trajektoriach, więc kiedy dotrą do Ziemi, nie można określić ich źródeł. Wynika to z faktu, że cząstki niskoenergetyczne są odchylane przez galaktyczne lub międzygalaktyczne pola magnetyczne. Natomiast cząstki wysokoenergetyczne przybywają od swoich źródeł nieomal po liniach prostych. - Kiedy obserwujemy promienie kosmiczne o najwyższych energiach przybywające z najsilniejszych źródeł, wskazują one na położenie tych źródeł - mówi dr Mantsch. - Wyzwaniem jest teraz zarejestrowanie wystarczająco dużej liczby tych pocisków kosmicznych, żeby zrozumieć procesy, które wyrzucają je w przestrzeń kosmiczną. Ponieważ promienie kosmiczne o najwyższych energiach występują tak rzadko - jedno zdarzenie na kilometr kwadratowy na sto lat - obserwatorium zaprojektowane do rejestrowania takich zdarzeń musi być wyjątkowo duże: obserwatorium Pierre Auger składa się z sieci 1600 detektorów cząstek, z których 1400 już rozmieszczono w sieci w odległości 1,5 kilometra od siebie na przestrzeni 3000 kilometrów kwadratowych. 24 specjalnie zaprojektowane teleskopy rejestrują emisję światła fluorescencyjnego wywołaną przez zderzenia cząstek pęku z molekułami powietrza, kiedy cząstki uderzają w górną warstwę ziemskiej atmosfery. Podczas kiedy współpraca Pierre Auger pracuje już nad planami drugiego, jeszcze większego laboratorium zlokalizowanego bardziej na północ w amerykańskim stanie Colorado, ponad 370 naukowców i inżynierów z 17 krajów całego świata nadal zajętych jest kończeniem budowy laboratorium w Argentynie. Kraje i organizacje uczestniczące w tym przedsięwzięciu, w tym 10 państw członkowskich UE oraz sieć América Latina Formación Académica-European Community (ALFA-EC), finansują wspólnie budżet budowy w wysokości 54 milionów dolarów amerykańskich (37 milionów euro).
Kraje
Argentyna