Ученые из Университета Саутгемптона намерены превратить Луну в гигантский детектор частиц. Они хотят понять происхождение космических лучей ультра высоких энергий (Ultra High Energy - UHE), самых энергетичных частиц во Вселенной.
Происхождение космических лучей сверхвысоких энергий является одной из самых больших загадок в астрофизике. Никто не знает, откуда эти крайне редкие космические лучи приходят или как они получают свою огромную энергию. Физики обнаруживают их на Земле в количестве менее одной частицы на квадратный километр, раз в несколько лет.
Ученые предлагают использовать решетку километровой площади (Square Kilometre Array - SKA), которая станет самым чувствительным радиотелескопом в мире, используя Луну в качестве гигантского космического детектора.
На Земле физики могут обнаружить эти частицы, только когда они попадают в верхние слои атмосферы, вызывая каскад вторичных частиц, которые генерируют короткий и слабый взрыв радиоволн, длящийся лишь несколько наносекунд.
Так как эти сигналы очень коротки, ни один радиотелескоп на Земле не может в настоящее время их точно зарегистрировать.
Благодаря большой площади сбора и высокой чувствительности, SKA сможет собирать эти сигналы с помощью видимой поверхности Луны - миллионов квадратных километров - предоставляя исследователям доступ к большему количеству данных о космических лучах сверхвысоких энергий.
Космические лучи этих энергий настолько редки, что нужен огромный детектор, чтобы собрать значительное количество из них - но Луна по размеру превосходит любой детектор частиц, построенный до сих пор.
Крупнейший из существующих ныне детекторов на Земле - обсерватория Пьер Оже в Аргентине занимает площадь 3 000 квадратных километров, размером с Люксембург. SKA будет более чем в 10 раз больше (33 000 квадратных километров).
Используя сеть радиоантенн в южном полушарии, SKA поможет расширить наше понимание развития Вселенной и, возможно, оспорить теорию относительности Эйнштейна. С помощью приемников по всей Австралии и Африке ученые надеются получить подробную информацию о 3D структуре Вселенной.
Радиотелескоп начнет работу с начале 2020 годов. |