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Ausbau und Betrieb bis 2025
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung des Karlsruher Instituts für Technologie
astronews.com
19. November 2015
Das Pierre-Auger-Observatorium in Argentinien, ein
internationales Großexperiment zur Untersuchung der kosmischen Strahlung, wird
bis 2025 fortgeführt und zu AugerPrime ausgebaut: Mit neuen
Szintillatoren wird eine noch detailliertere Messung riesiger Luftschauer
möglich sein. So sollen die kosmischen Objekte identifiziert werden, die
Partikel auf höchste Energien beschleunigen können.
Ein Prototyp von AugerPrime: Jeder
existierende Wasser-Cherenkov-Detektor mit 12.000
Litern Wasser wird um einen vier Quadratmeter
großen Szintillator erweitert.
Foto: Pierre Auger Collaboration [Großansicht] |
Mitte November trafen sich Wissenschaftler des Pierre-Auger-Observatorium in
Argentinien und Vertreter der Geldgeber im argentinischen Malargüe zu
einem wissenschaftlichen Symposium, wo nicht nur über die Ergebnisse der
vergangenen Jahre, sondern auch über AugerPrime, eine geplante
Erweiterung des Observatoriums, gesprochen wurde. Im Rahmen eines Festakts wurde
dann eine Vereinbarung
zum weiteren Betrieb des Observatoriums bis 2025 unterzeichnet.
"Dies ist ein guter Tag für die Wissenschaft, für die friedvolle
Länderkooperation und auch für die jungen Talente in diesem dynamischen und
inspirierenden Umfeld", erklärte Professor Johannes Blümer, Bereichsleiter für
Physik und Mathematik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sowie
Mitglied im Aufsichtsgremium von Auger, im Rahmen des Festakts.
Das Pierre-Auger-Observatorium in der Provinz Mendoza in Argentinien ist das
weltweit größte und bekannteste Projekt zur Untersuchung hochenergetischer
kosmischer Strahlung. Seit 1998 arbeiten dabei mehr als 500 Wissenschaftler aus
16 Ländern zusammen. Das KIT stellt die stärkste Einzelgruppe und verantwortet
das Projektmanagement.
Um die Quellen der aus der Tiefe des Universums kommenden Strahlung zu
ermitteln, beobachtet das 3.000 Quadratkilometer große Pierre-Auger-Observatorium
in der argentinischen Pampa die Luftschauer, welche die Atomkerne beim
Auftreffen auf die Erdatmosphäre erzeugen. Ein Oberflächendetektor aus 1.660
Tanks mit hochreinem Wasser, in dem energetische Teilchen Lichtblitze
produzieren, und ein Fluoreszenzdetektor aus 27 Teleskopen, die Fluoreszenzlicht
in der Atmosphäre beobachten, registrieren die Millionen von Sekundärteilchen
und Strahlungsemissionen, welche die kosmischen Teilchen in der Atmosphäre
auslösen.
Die Beobachtungen dieser Luftschauer werden benutzt, um Eigenschaften der
Primärteilchen wie Energie, Richtung und Masse zu bestimmen. Bisherige
Ergebnisse haben neue fundamentale Einsichten zur Natur der hochenergetischen
kosmischen Strahlung ermöglicht. Vor allem hat sich gezeigt, dass der Fluss bei
den höchsten Energien stark abnimmt und dass die maximale Energie der kosmischen
Strahlung nun experimentell zugänglich ist.
Bei den höchsten Energien – viele tausend Mal höher als der Beschleuniger am CERN
je erreichen wird – "implizieren die Daten, dass die Flussunterdrückung in der
Tat die maximale Kraft der kosmischen Beschleuniger kennzeichnen könnte" erklärt
Dr. Ralph Engel, Leiter der Gruppe "Pierre Auger" am Institut für Kernphysik
(IKP) des KIT.
Allerdings ist eine noch detailliertere Messung der einzelnen Luftschauer
notwendig, um das Rätsel um die Beschleunigungsorte der kosmischen Strahlung
höchster Energien zu lösen. Nur mit dem Ausbau des Observatoriums zu
AugerPrime können diejenigen kosmischen Objekte identifiziert werden, die
in der Lage sind, die atomaren Teilchen bis zu solch hohen Energien zu
beschleunigen.
Beim Ausbau des Observatoriums zu AugerPrime wird zu jedem der 1.660
existierenden Wasser-Cherenkov-Detektoren ein großflächiger Plastikszintillator
hinzugefügt, der beim Durchgang von energiereichen Teilchen angeregt wird und
die Anregungsenergie in Form von Licht wieder abgibt.
Dadurch wird es möglich, die verschiedenen Komponenten des Luftschauers
effizient zu unterscheiden und damit die Masse einzelner Primärteilchen mit
hoher Präzision zu bestimmen. Zusammen mit einer Aktualisierung der
Ausleseelektronik und einigen weiteren Maßnahmen wird das Observatorium eine
neue Qualität in der Messung riesiger Luftschauer erreichen.
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