Descripción del proyecto
Misterios cósmicos con interferometría
Los rayos cósmicos de alta energía bombardean constantemente la Tierra, pero sus orígenes y mecanismos de aceleración siguen siendo desconocidos. Cuando estas partículas golpean la atmósfera, desencadenan cascadas de partículas secundarias denominadas «enjambre atmosférico». El estudio de este enjambre proporciona información sobre las interacciones fundamentales entre partículas, pero los métodos actuales carecen de precisión. Para ampliar los límites de la física de astropartículas, los científicos necesitan mejores herramientas para reconstruir las propiedades del enjambre atmosférico. En este contexto, el proyecto CR-INTERFEROMETRY, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, aplica la interferometría para analizar las emisiones radioeléctricas del enjambre atmosférico. La técnica mejora la precisión de la reconstrucción, permitiendo un examen más profundo de las partículas cósmicas. Mediante la integración de métodos interferométricos en grandes observatorios, el proyecto ayudará a responder preguntas astrofísicas clave y a explorar los aceleradores más extremos del universo.
Objetivo
The universe hosts a population of subatomic particles with astonishingly high kinetic energies, so-called cosmic rays. Where and how they obtain this energy is unknown. These particles initiate cascades of particles in the atmosphere called air showers. The particle interactions within air showers are not fully understood and probe a regime not easily accessible by particle accelerator experiments.
I developed a new technique that applies interferometry on the radio emission from air showers. It improves the reconstruction accuracy of air shower properties and hence allows for better determination of the features of cosmic particles. The largest facility for ultra-high-energy cosmic ray detection, the Pierre Auger Observatory, is upgrading its infrastructure to include 1660 radio antennas. This CoG facilitates the interferometric technique for the upgrade by deploying an accurate synchronisation system. The Southern Wide-view Gamma-ray Observatory is a next-generation facility, starting construction in 2026. This CoG augments it with 800 antennas to perform interferometry on air showers.
By improving the air shower reconstruction of these facilities, we aim to extend their capabilities to address major open questions in astroparticle physics. Specifically, the combination of particle detection and interferometry is used to reach these objectives:
- Determine which particles contribute to the cosmic-ray flux at the highest energies, by measuring air shower depth.
- Accurately measure the hadronic interactions in air showers, by simultaneously detailed observations of the muon and electromagnetic components of air showers. The same technique is applied over a wide cosmic-ray energy range.
- Observe astrophysical photons with energies above 1015 eV, to identify the most extreme particle accelerators in our galaxy.
This CoG pioneers the interferometric air shower reconstruction on a large scale and will pave the way for its use in future projects.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2024-COG
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HORIZON-ERC -Institución de acogida
6525 XZ Nijmegen
Países Bajos