ظل القمر من الأشعة الكونية العملاقة: كيف تعاير مرصد بيير أوجيه نظرتها سريع
الأصل: "Observation of the Moon and Sun shadows with cosmic rays at an average energy of $$\text{7}{\times}\text{10}^\text{17}\,$$eV"
أنا المؤلف ·
The Pierre Auger Collaboration ,
A. Abdul Halim ,
P. Abreu ,
M. Aglietta ,
M. Ahmed ,
I. Allekotte ,
K. Almeida Cheminant ,
R. Aloisio ,
J. Alvarez-Muñiz ,
A. Ambrosone ,
J. Ammerman Yebra ,
L. Anchordoqui ,
B. Andrada ,
L. Andrade Dourado ,
L. Apollonio ,
C. Aramo ,
J. C. Arteaga Velázquez ,
P. Assis ,
G. Avila ,
E. Avocone ,
A. Bakalova ,
Y. Balibrea ,
A. Baluta ,
F. Barbato ,
A. Bartz Mocellin ,
O. Batalla Cruz ,
J. P. Behler ,
C. Berat ,
M. E. Bertaina ,
M. Bianciotto ,
P. L. Biermann ,
V. Binet ,
K. Bismark ,
T. Bister ,
J. Biteau ,
J. Blazek ,
J. Blümer ,
M. Boháčová ,
D. Boncioli ,
C. Bonifazi ,
N. Borodai ,
J. Brack ,
P. G. Brichetto Orquera ,
S. Buitink ,
A. Bwembya ,
T. R. Caba Pineda ,
K. S. Caballero-Mora ,
S. Cabana-Freire ,
L. Caccianiga ,
J. Caraça-Valente ,
R. Caruso ,
A. Castellina ,
F. Catalani ,
G. Cataldi ,
L. Cazon ,
M. Cerda ,
B. Čermáková ,
A. Cermenati ,
K. Cerny ,
J. A. Chinellato ,
J. Chudoba ,
L. Chytka ,
R. W. Clay ,
A. C. Cobos Cerutti ,
R. Colalillo ,
R. Conceição ,
G. Consolati ,
M. Conte ,
F. Convenga ,
D. Correia dos Santos ,
P. J. Costa ,
C. E. Covault ,
M. Cristinziani ,
C. S. Cruz Sanchez ,
S. Dasso ,
K. Daumiller ,
B. R. Dawson ,
R. M. de Almeida ,
E. -T. de Boone ,
B. de Errico ,
J. de Jesús ,
S. J. de Jong ,
J. R. T. de Mello Neto ,
I. De Mitri ,
D. de Oliveira Franco ,
F. de Palma ,
V. de Souza ,
E. De Vito ,
A. Del Popolo ,
O. Deligny ,
N. Denner ,
K. Denner Syrokvas ,
L. Deval ,
A. di Matteo ,
C. Dobrigkeit ,
J. C. D'Olivo ,
L. M. Domingues Mendes ,
T. Dominguez ,
Y. Dominguez Ballesteros ,
Q. Dorosti ,
R. C. dos Anjos ,
J. Ebr ,
F. Ellwanger ,
R. Engel ,
M. Erdmann ,
A. Etchegoyen ,
C. Evoli ,
H. Falcke ,
G. Farrar ,
A. C. Fauth ,
T. Fehler ,
F. Feldbusch ,
A. Fernandes ,
M. Fernández Alonso ,
B. Fick ,
J. M. Figueira ,
P. Filip ,
A. Filipčič ,
B. Flaggs ,
A. Franco ,
M. Freitas ,
T. Fujii ,
A. Fuster ,
C. Galea ,
B. García ,
C. Gaudu ,
P. L. Ghia ,
U. Giaccari ,
M. Giammarco ,
C. Glaser ,
F. Gobbi ,
F. Gollan ,
G. Golup ,
P. F. Gómez Vitale ,
J. P. Gongora ,
N. González ,
D. Góra ,
A. Gorgi ,
M. Gottowik ,
F. Guarino ,
G. P. Guedes ,
Y. C. Guerra ,
L. Gülzow ,
S. Hahn ,
P. Hamal ,
M. R. Hampel ,
P. Hansen ,
A. Haungs ,
M. Havelka ,
T. Hebbeker ,
C. Hojvat ,
J. R. Hörandel ,
P. Horvath ,
M. Hrabovský ,
T. Huege ,
A. Insolia ,
P. G. Isar ,
M. Ismaiel ,
P. Janecek ,
V. Jilek ,
K. -H. Kampert ,
B. Keilhauer ,
V. V. Kizakke Covilakam ,
H. O. Klages ,
M. Kleifges ,
A. Klingel ,
J. Köhler ,
F. Krieger ,
M. Kubatova ,
N. Kunka ,
B. L. Lago ,
N. Langner ,
N. Leal ,
M. A. Leigui de Oliveira ,
Y. Lema-Capeans ,
A. Letessier-Selvon ,
I. Lhenry-Yvon ,
L. Lopes ,
M. Mallamaci ,
S. Mancuso ,
D. Mandat ,
P. Mantsch ,
A. G. Mariazzi ,
C. Marinelli ,
I. C. Mariş ,
G. Marsella ,
D. Martello ,
S. Martinelli ,
O. Martínez Bravo ,
A. Martínez-Mendez ,
M. A. Martins ,
H. -J. Mathes ,
J. Matthews ,
G. Matthiae ,
E. Mayotte ,
S. Mayotte ,
P. O. Mazur ,
G. Medina-Tanco ,
D. Melo ,
A. Menshikov ,
C. Merx ,
S. Michal ,
M. I. Micheletti ,
L. Miramonti ,
M. Mogarkar ,
S. Mollerach ,
F. Montanet ,
L. Morejon ,
K. Mulrey ,
R. Mussa ,
W. M. Namasaka ,
S. Negi ,
L. Nellen ,
K. Nguyen ,
G. Nicora ,
M. Niechciol ,
D. Nitz ,
D. Nosek ,
A. Novikov ,
V. Novotny ,
L. Nožka ,
A. Nucita ,
L. A. Núñez ,
S. E. Nuza ,
J. Ochoa ,
M. Olegario ,
C. Oliveira ,
L. Östman ,
M. Palatka ,
J. Pallotta ,
G. Parente ,
T. Paulsen ,
M. Pech ,
J. Pękala ,
R. Pelayo ,
C. Pérez Bertolli ,
L. Perrone ,
S. Petrera ,
T. Pierog ,
M. Pimenta ,
M. Platino ,
P. Privitera ,
C. Priyadarshi ,
M. Prouza ,
K. Pytel ,
S. Querchfeld ,
J. Rautenberg ,
D. Ravignani ,
J. V. Reginatto Akim ,
M. Z. Rennó ,
A. Reuzki ,
J. Ridky ,
F. Riehn ,
M. Risse ,
V. Rizi ,
B. Rocha Moldes ,
E. Rodriguez ,
G. Rodriguez Fernandez ,
J. Rodriguez Rojo ,
S. Rossoni ,
M. Roth ,
E. Roulet ,
A. C. Rovero ,
A. Saftoiu ,
M. Saharan ,
F. Salamida ,
H. Salazar ,
G. Salina ,
P. Sampathkumar ,
N. San Martin ,
J. D. Sanabria Gomez ,
F. Sánchez ,
F. M. Sánchez Rodriguez ,
E. Santos ,
F. Sarazin ,
R. Sarmento ,
R. Sato ,
P. Savina ,
V. Scherini ,
H. Schieler ,
M. Schimp ,
D. Schmidt ,
O. Scholten ,
H. Schoorlemmer ,
P. Schovánek ,
F. G. Schröder ,
J. Schulte ,
T. Schulz ,
S. J. Sciutto ,
M. Scornavacche ,
A. Sedoski ,
S. Sehgal ,
S. U. Shivashankara ,
G. Sigl ,
K. Simkova ,
F. Simon ,
R. Šmída ,
S. Soares Sippert ,
P. Sommers ,
S. Stanič ,
J. Stasielak ,
P. Stassi ,
S. Strähnz ,
M. Straub ,
T. Suomijärvi ,
A. D. Supanitsky ,
Z. Svozilikova ,
Z. Szadkowski ,
F. Tairli ,
A. Tapia ,
C. Taricco ,
C. Timmermans ,
O. Tkachenko ,
P. Tobiska ,
C. J. Todero Peixoto ,
B. Tomé ,
A. Travaini ,
P. Travnicek ,
C. Trimarelli ,
M. Tueros ,
M. Unger ,
R. Uzeiroska-Geyik ,
L. Vaclavek ,
M. Vacula ,
I. Vaiman ,
J. F. Valdés Galicia ,
L. Valore ,
P. van Dillen ,
E. Varela ,
V. Vašíčková ,
A. Vásquez-Ramírez ,
D. Veberič ,
I. D. Vergara Quispe ,
S. Verpoest ,
V. Verzi ,
J. Vicha ,
S. Vorobiov ,
J. B. Vuta ,
A. A. Watson ,
A. Weindl ,
M. Weitz ,
L. Wiencke ,
H. Wilczyński ,
B. Wundheiler ,
B. Yue ,
A. Yushkov ,
E. Zas ,
D. Zavrtanik ,
M. Zavrtanik مرصد بيير أوجيه يلتقط لأول مرة ظلي القمر والشمس الناتجين عن جسيمات ذات طاقة قياسية.
الأشعة الكونية ليست إشعاعًا كهرومغناطيسيًا، بل هي تيار من الجسيمات المشحونة، معظمها بروتونات ونوى ذرية، تقصف الأرض من كل اتجاه بطاقات تتراوح بين المتواضعة والهائلة بشكل خيالي. عندما يطير مثل هذا الجسيم نحونا، ويعترض طريقه القمر أو الشمس ، فإنه يُمتص بواسطة الجرم السماوي. وخلفه ينشأ «ظل» — منطقة لا تصل إليها الجسيمات، وتسجل الكواشف فيها إشارات أقل.
يقع مرصد بيير أوجيه (Pierre Auger Observatory) في سهول البامبا الأرجنتينية. كواشفه الأرضية، المنتشرة على مساحة 3000 كيلومتر مربع، تلتقط زخات من الجسيمات الثانوية التي تولد في الغلاف الجوي بعد اصطدام شعاع كوني. في العمل الجديد، حلل العلماء أكثر من 10 ملايين حدث من هذا القبيل، ورصدوا لأول مرة ظلي القمر والشمس الناتجين عن جسيمات بمتوسط طاقة يبلغ 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 بمقدار مئة ضعف تقريبًا على مقياس الطاقة.
تم اكتشاف الظلال بأهمية إحصائية إجمالية تبلغ حوالي 3σ (سيغما ). وهذا يعني أن احتمال المصادفة العشوائية أقل من واحد في المائة. وأكدت الملاحظات أن نظام الكواشف الأرضية في المرصد ينظر بالضبط 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.
طاقة جسيم تبلغ 7×10¹⁷ إلكترون فولت تعادل طاقة لدغة بعوضة عند هبوطها على اليد، لكنها مجمعة ليس في حشرة كاملة، بل في بروتون واحد.
سهل القراءة طويل جدًا غير واضح ممتاز جاف قليلاً
إرسال