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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Digital Radio Detectors for Galactic PeV Particles

Description du projet

Mesures radio de rayons cosmiques de très haute énergie provenant de notre galaxie

Les rayons cosmiques sont les particules les plus énergétiques de notre univers. Leur énergie dépasse radicalement la gamme des accélérateurs de particules fabriqués par l’homme. Nous savons peu de choses sur leur origine. C’est pourquoi nous avons besoin de réseaux de détecteurs précis et de grande taille pour mesurer ces rares rayons cosmiques lorsqu’ils apparaissent dans l’atmosphère. Le projet PeV-Radio, financé par l’UE, développe un réseau radio très sensible qui sera déployé à cette fin au pôle Sud. Ce réseau ambitionne également de rechercher les photons les plus énergétiques jamais détectés. Ceux-ci pourraient révéler la source des rayons cosmiques galactiques de plus haute énergie, comme le trou noir supermassif au centre de notre Voie lactée, qui est constamment dans le champ de vision du nouveau réseau radio.

Objectif

The most energetic particles in our Galaxy are accelerated by yet unknown sources to energies much beyond the reach of human-made accelerators such as LHC at CERN. The detection of PeV photons from such a natural Galactic accelerator will be a fundamental breakthrough. For this purpose I propose a digital radio array for air showers at South Pole building on my proven expertise in successfully setting up and managing an antenna array in Siberia. Recently, we have discovered that by using higher radio frequencies than before the energy threshold can be lowered dramatically from 100 PeV to about 1 PeV. The new radio array will significantly enhance the present PeV particle detectors at South Pole in both, accuracy and aperture towards lower elevations. One of the most promising candidates for the origin of cosmic rays, the Galactic Center presently outside of the field of view, will be observable 24/7 with the radio array. The extrapolation of classical TeV observations predicts more than twenty PeV photons to be detected by the radio array within three years. Since the radio array is sensitive simultaneously to cosmic photons and charged particles from all directions of the sky, the search for any photon sources can be done in parallel to cosmic-ray physics with unprecedented accuracy and exposure in the energy range of 1 PeV to 1 EeV. Thus, this radio array will create highest impact in astroparticle physics by the following scientific objectives all targeting the most energetic particles in our Galaxy: PeV photons and their correlation with sources of neutrinos and charged cosmic rays, mass separation of cosmic rays, search for mass-dependent anisotropies, particle physics beyond the reach of LHC. This timely proposal is a unique chance for European leadership in this novel technique. It provides the chance for scientific breakthrough by detection of the first PeV photons ever, and by the discovery of natural accelerators of multi-PeV particles.

Régime de financement

ERC-STG - Starting Grant

Institution d’accueil

KARLSRUHER INSTITUT FUER TECHNOLOGIE
Contribution nette de l'UE
€ 1 629 541,00
Adresse
KAISERSTRASSE 12
76131 Karlsruhe
Allemagne

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Région
Baden-Württemberg Karlsruhe Karlsruhe, Stadtkreis
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 629 541,00

Bénéficiaires (1)