NWO-I

NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/fom-historie/jaarverslagen/hoogtepunten/hoogtepunten2013/radiodetectie-van-hoogenergetische-kosmische-straling-nr-106/

Geprint op :
19 december 2018
15:22:05

Het Pierre Auger Observatorium, gesitueerd op de Argentijnse Pampa Amarilla, is met een oppervlakte van 3000 km2 ‘s werelds grootste detector voor kosmische straling. Wanneer ultra-hoogenergetische kosmische straling de aarde nadert, botst het met atmosferische deeltjes. Daardoor ontstaan nieuwe deeltjes, die op hun beurt botsen en deeltjes creëren. Het resultaat is een deeltjeslawine die het aardoppervlak bereikt. Zo'n lawine kan een gebied van talloze vierkante kilometers bestrijken.
 
Het  basisobservatorium neemt kosmische straling waar met energieën vanaf 1018 elektronvolt. De observaties worden gedaan door 1660 cherenkovdetectoren die de deeltjes meten wanneer ze het aardoppervlak bereiken. Daarnaast nemen 24 telescopen het fluorescentielicht waar dat de deeltjeslawine uitstraalt. Het observatorium is later uitgebreid  met meer cherenkovdetectoren en drie fluorescentietelescopen, waardoor de detectiedrempel voor een deel van het observatorium omlaag is gebracht tot 1017 elektronvolt.

Het observatorium functioneert uitstekend. Resultaten die in 2013 zijn gepubliceerd laten zien dat er, ondanks toenemende kennis over hoogenergetische kosmische straling, nog veel onduidelijkheid is over herkomst en samenstelling van de straling. Daarom willen onderzoekers metingen aan de samenstelling doen. Zijn deze deeltjes bijvoorbeeld protonen, of zwaardere atoomkernen?

Radiosignalen van de lawine
Onderzoekers van Nikhef, de Rijksuniversiteit Groningen en de Radboud Universiteit Nijmegen houden zich (naast de analyse van de data van het basisobservatorium) vooral bezig met een nieuwe observatietechniek. Zij meten de radiostraling die door de lawine wordt uitgezonden.

In 2013 is de proefopstelling van het deze detector, het Auger Engineering Radio Array (AERA), uitgebreid van 24 naar 124 radiodetectiestations, met verbeterde mechanica en elektronica. Deze stations zijn zelfvoorzienend in energie en communiceren draadloos met de buitenwereld.

De onderzoekers hebben de data van de 24 oorspronkelijke AERA-stations geanalyseerd, en voor het eerst laten zien dat het mogelijk is de samenstelling van de invallende kosmische deeltjes te meten. Een andere doorbraak is gerealiseerd met behulp van de LOFAR-telescoop. In de kern van LOFAR in Drenthe staat een grote aantal van radiodetectoren opgesteld. Met deze detectoren wisten de onderzoekers aan te tonen dat ook uit de ruimtelijke verdeling van het radiosignaal te zien is wat de samenstelling van de kosmische deeltjes is.