Skip to ContentSkip to Navigation
KVI - Center for Advanced Radiation TechnologyNieuwsNieuwsarchief

Tienjarig Pierre Auger Observatorium maakt doorstart met verbeterde detectoren

11 november 2015

Pierre Auger, het observatorium voor kosmische deeltjes in Argentinië, krijgt nieuwe, verbeterde detectoren. Van 14 tot en met 16 november vindt een evenement plaats op Auger om de successen van de eerste tien jaar en de plannen voor het volgende decennium te bespreken. De Nederlandse deelnemers aan het internationale onderzoeksproject dragen in belangrijke mate bij aan de nieuwe ‘Scintillator Surface Detector’, een van de belangrijkste nieuwe onderdelen. Hiermee hopen de onderzoekers de exacte eigenschappen van de aankomende hoogst-energetische kosmische straling te kunnen meten.

Het Pierre Auger Observatorium in de provincie Mendoza, Argentinië, is de belangrijkste meetinstallatie voor het onderzoek aan kosmische straling, die veroorzaakt wordt door geladen deeltjes uit de ruimte. Ruim 500 wetenschappers uit 16 verschillende landen werken er aan de vraag waar de hoogst energetische deeltjes uit het heelal vandaan komen. Sinds de metingen begonnen in 2005 hebben meer dan 220 jonge wetenschappers hun proefschrift op Auger-metingen gebaseerd.

Vanaf 2005 is een Nederlandse Auger-groep actief, een samenwerkingsverband tussen Nikhef en KVI-CART van de Rijksuniversiteit Groningen. Ook onderzoekers van het Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics van de Radboud Universiteit doen hierin mee. De groep heeft een vooraanstaande rol in de analyse en interpretatie van de data, met name voor de bepaling uit welke soorten deeltjes de kosmische straling bij de hoogste energie bestaat. Ook bij de geplande verbeteringen hebben Nederlandse wetenschappers een belangrijke rol.

Een van de bestaande detector systemen (gebaseerd op waarnemen van fluorescentie van luchtmoleculen)
Een van de bestaande detector systemen (gebaseerd op waarnemen van fluorescentie van luchtmoleculen)

Nieuwe detectorschil
Op basis van een advisering onder leiding van Prof. dr. A.M. van den Berg van KVI-CART is in 2014 een besluit genomen om de bestaande detector systemen van het observatorium te verbeteren. Deze nieuwe ‘Scintillator Surface Detector’ voegt een nieuwe detectielaag toe, die met de al bestaande detector het verschil kan meten tussen elektronen en muonen. Als een ultrahoog energetisch kosmisch deeltje op de atmosfeer botst, ontstaat er een lawine van secondaire deeltjes, bestaande uit muonen, elektronen en kerndeeltjes, al komen deze laatste vrijwel niet op het aardoppervlak aan. De muonen zijn vooral afkomstig van de eerste botsingen in de atmosfeer, terwijl elektronen later in de deeltjeslawine ontstaan. Met de aparte informatie over muonen en elektronen kan worden vastgesteld wat voor soort kern het inkomende kosmische deeltje is. Deze informatie is cruciaal om de herkomst in het heelal van deze deeltjes te kunnen achterhalen. Ook is het van belang om erachter te komen wat er fysisch precies gebeurt bij de ultrahoog energetische botsingen van deze deeltjes in de atmosfeer, met een energie die honderden keren groter is dan die bij de krachtigste door mensen gemaakte deeltjesbotser op aarde, de LHC van CERN.

Eindpunt gevonden, theorie gesneuveld
Een van de belangrijke resultaten van Auger is dat onomstotelijk is vastgesteld dat er een maximumenergie voor kosmische deeltjes is. Dit was voorspeld, maar de voorspelling over de samenstelling van de deeltjes bij de maximum energie lijkt niet te kloppen. Hiermee wordt de rest van de verklaring ook twijfelachtig. Om uit te vinden hoe het dan wel zit is het nodig een nieuwe dimensie aan de meting toe te voegen, namelijk het achterhalen van de exacte eigenschappen van de aankomende hoogst-energetische kosmische straling.

Na zorgvuldige planning en onderzoek gaat Auger de detectoren van het observatorium aanzienlijk verbeteren om dit te bereiken. Na deze upgrade kan het observatorium weer tien jaar waarnemen om de nieuwe en nog andere openstaande vragen te beantwoorden. Om de mijlpaal neer te zetten is er van 14 t/m 16 november een groot evenement bij het observatorium, waarbij zowel al behaalde successen als de nieuwe uitdagingen over het voetlicht zullen worden gebracht en de nieuwe overeenkomst voor het observatorium zal worden getekend.

Een van de 1600 deeltjesdetectoren bestaande uit een grote tank gevuld met puur water en daarbovenop de nieuwe detectie laag (plastic scintillator)
Een van de 1600 deeltjesdetectoren bestaande uit een grote tank gevuld met puur water en daarbovenop de nieuwe detectie laag (plastic scintillator)

Meer informatie

Contact: Prof. dr. Ad M. van den Berg, hoogleraar experimentele astrodeeltjesfysica, Rijksuniversiteit Groningen.

Persbericht AugerPrime Symposium

Laatst gewijzigd:28 oktober 2016 23:53

Meer nieuws