Stavba začala na observatoři kosmického záření v poušti v Utahu, která by měla být 10krát citlivější než předchozí nástroje. „Telescope Array“ se skládá z 564 stolních detektorů, které měří sprchy subatomových částic, které padají na Zemi, když kosmické paprsky ovlivňují naši atmosféru. Pomůže to vědcům odhalit zdroj kosmických paprsků ultraenergetické energie.
Stavba zrychluje na observatoři pro kosmické paprsky 17 milionů dolarů západně od Delty v Utahu díky dvěma americkým agenturám: Bureau of Land Management vydala povolení a Národní vědecká nadace schválila grant ve výši 2,4 milionu USD.
Observatoř známá pod názvem Telescope Array „bude 10krát citlivější než předchozí experimenty a doufáme, že nám to umožní konečně vyřešit záhadu původu těchto ultra-vysokoenergetických částic (kosmických paprsků), které bombardují Zemi, “Říká Pierre Sokolsky, profesor a předseda fyziky na univerzitě v Utahu.
"Budeme mít nejsilnější detektor kosmického záření na severní polokouli," říká Charlie Jui (prohlásil Ray), profesor fyziky na univerzitě v Utahu.
Sokolský říká, že nová observatoř by měla zahájit zkušební provoz na konci jara 2007, zahájit plný provoz do konce léta 2007 a poté provádět výzkum až 10 let.
Doposud byl dalekohled Array financován 14,4 miliony dolarů od japonské vlády. Tříletý grant ve výši 2,4 milionu USD od National Science Foundation umožní fyzikům z University of Utah přemístit vybavení do nového zařízení z jejich stárnoucí kosmické observatoře Eye Fly s vysokým rozlišením na Dugway Proving Ground americké armády.
Struktury a silnice zabírají pouze 50 hektarů experimentálního místa o rozloze 400 čtverečních mil.
Na třech místech školy v Utahu budou budovy umístěny „fluorescenční detektory“, což jsou sady zrcadel a nahrávacích přístrojů, které peerují na noční oblohu pro slabé ultrafialové záblesky, ke kterým dochází, když přicházející kosmické paprsky zasáhnou atomy dusíku, nejhojnější plyn v zemské atmosféře. Každé ze tří míst bude od ostatních asi 25 mil. Budova „centrálního laserového zařízení“ umístěná mezi třemi stanovišti fluorescenčního detektoru vysílá laserové paprsky k obloze, když je třeba kalibrovat zrcadla a záznamníky.
Druhou hlavní součástí observatoře je „pozemní pole“ 564 stolních scintilačních detektorů, z nichž každý je asi 3 stopy vysoký a 6 až 10 stop široký. Zařízení budou měřit „vzduchové sprchy“, což jsou kaskády subatomových částic, které padají na Zemi, když kosmické paprsky v atmosféře dopadnou na dusík.
Scintilační detektory budou rozprostřeny v mřížce po 18 mílích po 22 mílích západně od Delty. „Povolení k udělení / dočasnému použití“ Úřadu pro správu půdy umožní vědcům postavit centrální laserové zařízení a nainstalovat 460 scintilačních detektorů na půdu BLM, která pokrývá 80 procent pozorovacího místa. Povolení k instalaci dalších 104 scintilačních detektorů již bylo získáno od státu Utah a soukromých vlastníků půdy. Vlastní zbývajících 20 procent rozlehlé stránky.
Vědci spolupracují namísto „vévodství“
Nová observatoř pro kosmické paprsky se bude snažit odpovědět na jedno z nejasnějších záhad ve fyzice: Jaký je zdroj ultravysokosmyslových kosmických paprsků, což jsou subatomické částice, které přicházejí křikem do zemské atmosféry s neuvěřitelnou energií?
Kosmické paprsky jsou atomová jádra - atomy zbavené jejich elektronů - chemických prvků, zejména vodíku a helia. Atmosféra jim brání v tom, aby zasáhly Zemi, ai kdyby to dokázali, zapnul by se bez povšimnutí. Pokud by vám však mohl zasáhnout jediný kosmický paprsek s ultravysokou energií, vypadalo by to jako rychle postavený baseball.
Některé kosmické paprsky pocházejí z hvězd, které explodují jako supernovy. Ale kosmické paprsky s ultravysokou energií jsou silnější a zjevně pocházejí ze vzdálených dosahů vesmíru. Sokolsky má podezření, že pocházejí z „aktivních galaktických jader“, což jsou supermasivní černé díry, které se vytvořily, když se v centrech galaxií shromáždilo asi 1 miliarda zhroutených hvězd. K dalším možným zdrojům patří rázové vlny z kolizí galaxií, hlučné galaxie emitující radiové vlny, exotické zdroje, jako jsou teoretické kosmické struny a rozpad masivních částic, které zbyli od vědců z „velkého třesku“, vytvořili vesmír asi před 13 miliardami let.
Telescope Array sloučí dvě technologie, které počítají pozoruhodně odlišné počty kosmických paprsků ultrahigh energie dosahujících Zemi. Japonská observatoř kosmických paprsků AGASA detekovala 10krát více z nich než létající oko s vysokým rozlišením. Sokolsky říká, že velké množství měřené agenturou AGASA znamená, že zdroj je relativně blízko vesmíru, ale neexistují žádné známé astronomické objekty, které by mohly být zdrojem.
Telescope Array tedy bude zahrnovat fluorescenční detektory, jaké se používají v oku Fly s vysokým rozlišením, a scintilační detektory, jaké se používají u AGASA.
"Tento experiment je jedinečný v tom smyslu, že se jedná o spojení dvou původně konkurenčních vědeckých skupin: japonské skupiny a americké skupiny, které po desetiletí vedly dva samostatné experimenty a přišly se vzájemně neslučitelnými výsledky," říká Sokolsky. "V dějinách vědeckých snah je to zcela neobvyklé, že se místo toho, aby to navždy vytlačili, rozhodli se spojit síly a postavit experiment, aby vyřešili rozdíly."
Fly's Eye s vysokým rozlišením a AGASA dosáhly konce svého užitečného života - jsou zapotřebí výkonnější nástroje - a provoz Fly of Eye s vysokým rozlišením se stal obtížným v důsledku 11. září 2001, teroristické útoky na New York a Washington. Dugway provádí výzkum v oblasti ochrany proti chemickým a biologickým zbraním a přísnější omezení bránila zahraničním postgraduálním studentům univerzity v návštěvě webu.
BLM: Průzkum divočiny, k instalaci některých zařízení použijte helikoptéru
Při vydávání povolení požadovala BLM univerzitu v Utahu, aby provedla průzkumy a ochranu kulturních zdrojů, ohrožených a ohrožených rostlin a volně žijících živočichů, jako jsou lišky kitů, vrhací sovy a dravci, říká Sokolsky.
Stavitelé observatoře budou k instalaci scintilačních detektorů používat vrtulníky - ne všechna terénní vozidla, a „dohodli jsme se, že je budeme udržovat buď pěšky, nebo na koních“ v místech bez přístupu na silnici, říká Sokolsky. Vrtulníky budou použity, pokud se u detektoru objeví hlavní problém, ale očekává se, že to bude neobvyklé. Vědci jsou také povinni pořizovat digitální fotografie, když navštíví místo detektoru a sledují případné změny v průběhu času.
Zde je stav různých komponent Telescope Array:
Stavba observatoře začala v srpnu 2004 u prvního tří fluorescenčních detekčních míst, umístil na vrcholu Black Rock Mesa asi 13 mil jihozápadně od Delty. Budova je kompletní a bylo instalováno mnoho zrcadel. Fluorescenční detektor Black Rock bude dokončen do konce tohoto léta.
Konstrukce druhého fluorescenčního detektoru začala v prosinci 2005 u Long Ridge, 30 mil jihozápadně od Delty. Budova bude dokončena do konce léta a zrcadla budou instalována před zimou.
Na rozdíl od detektorů Black Rock Mesa a Long Ridge, které jsou budovány s japonskými fondy, bude třetí fluorescenční detektor postaven University of Utah pomocí grantu National Science Foundation. Pojmenovaný Middle Drum se nachází 25 mil severozápadně od Delty. Příprava stránek by měla začít v srpnu, s jednou nebo více budovami, které budou obsahovat zrcadla do prosince, říká Sokolsky. Zrcátka a další vybavení musí být odstraněny z Fly's Eye s vysokým rozlišením u Dugway, vyčištěny a upraveny ve skladu v Salt Lake City a do příštího léta musí být odvezeny do areálu Middle Drum.
* Centrální laserové zařízení - umístěné ve stejné vzdálenosti od tří fluorescenčních detektorů - bude postaveno počínaje srpnem a mělo by být dokončeno přibližně za měsíc.
* Instalace scintilačních detektorů na půdě BLM by se měla začít koncem července nebo začátkem srpna, jakmile agentura získá výsledky požadovaných průzkumů přírody, říká Sokolsky. Prvních 200 scintilačních detektorů již bylo postaveno a jsou uloženy na poli v Deltě, které vypadají „jako obří pole plné nemocničních lůžek,“ dodává. Budou převezeni na místa představení a poté zvednuti na místo pomocí vrtulníku. Sokolský říká, že zbývajících 364 scintilačních detektorů bude nainstalováno do prosince.
* Univerzita otevřela kosmické Ray Center v Millard County v Deltě a na nákup a vybavení budovy použila 150 000 dolarů ve státních a soukromých prostředcích. Shromažďují se zde scintilační pulty a ukládají se v přilehlém pronajatém poli, ale centrum bude především vystavovat exponáty, aby veřejnost vzdělávaly o výzkumu kosmického záření.
