مرصد بيير أوجيه يلتقط لأول مرة ظل القمر والشمس من جسيمات ذات طاقة قياسية.
📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.
الأشعة الكونية ليست أشعة بالمعنى المألوف، بل جسيمات سريعة تقصف الأرض من كل اتجاه. وهي في الغالب بروتونات ونوى ذرية. تتفاوت طاقتها بين المتواضعة والهائلة بشكل خيالي. عندما يطير مثل هذا الجسيم نحونا، ويعترض طريقه القمر أو الشمس، فإنه يُمتص. وخلف الجرم السماوي ينشأ «ظل» — حيث لا تصل الجسيمات، تسجل الأجهزة إشارات أقل.
يقع مرصد بيير أوجيه (Pierre Auger Observatory) في سهول البامبا الأرجنتينية. كاشفاته الأرضية، المنتشرة على مساحة 3000 كيلومتر مربع، تلتقط زخات من الجسيمات الثانوية التي تولد في الغلاف الجوي بعد اصطدام شعاع كوني. في الدراسة الجديدة، حلل العلماء أكثر من 10 ملايين حدث من هذا القبيل، ورصدوا لأول مرة ظلال القمر والشمس من جسيمات بمتوسط طاقة 7×10¹⁷ إلكترون فولت. للمقارنة: هذا يعادل طاقة كرة تنس طائرة، لكنها مضغوطة في جسيم دون ذري واحد.
الملاحظات السابقة للظلال اقتصرت على طاقات تصل إلى 10¹⁶ إلكترون فولت. البيانات الجديدة قفزت نحو مئة مرة أبعد على مقياس الطاقة.
تم اكتشاف الظلال بدلالة إحصائية إجمالية تبلغ حوالي 3σ (سيغما). وهذا يعني أن احتمال المصادفة العشوائية أقل من واحد في المئة. أكدت الملاحظات أن نظام الكاشفات الأرضية في المرصد يتجه بالفعل إلى حيث ينبغي، بدقة زاوية تبلغ حوالي 0,6 درجة. هذا المعايرة باستخدام «منارات» طبيعية أمر بالغ الأهمية للبحث عن مصادر الأشعة الكونية — فما زلنا لا نعرف بدقة أين تولد أكثرها طاقة.
Interactions of cosmic rays with the Moon and the Sun produce deficits in their arrival-direction distributions relative to an isotropic flux. Such shadows have been observed previously at energies between $$10^{12}\,$$eV and $$10^{16}\,$$eV. We report the first observation of the Moon and Sun shadows at cosmic-ray energies larger than about $$10^{16}\,$$eV (average energy of $$7\times10^{17}\,$$eV), using data collected by the Pierre Auger Observatory. We employ data from three detector arrays covering $$3000\,\text{km}^2$$, $$27\,\text{km}^2$$, and $$2\,\text{km}^2$$, with spacings of $$1500\,\text{m}$$, $$750\,\text{m}$$, and $$433\,\text{m}$$, respectively. The data amount to over 10.6 million events. The Moon and Sun shadows are detected with a combined significance of approximately $$3\sigma$$. These observations confirm the pointing accuracy of the Surface Detector of the Pierre Auger Observatory using celestial bodies. From the combined Sun and Moon shadows, we infer an overall angular resolution of $$(0.59^{+0.15}_{-0.11})^\circ$$.