كاشف الأشعة الكونية عالي الدقة من نوع عين الذبابة

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

كان كاشف " عين الذبابة عالية الدقة " ( HiRes) مرصدًا للأشعة الكونية فائقة الطاقة ، عمل في صحراء غرب ولاية يوتا من عام 1981 حتى أبريل  2006. استخدم HiRes (HiRes-I وHiRes-II والنموذج الأولي HiRes) تقنية "التألق الجوي" التي طوّرها فريق يوتا أولًا في تجارب مزرعة فولكانو ، ثم مع تجربة "عين الذبابة" الأصلية. بدأ تشغيل التجربة كنموذج أولي HiRes في برج، بالتزامن مع مصفوفة شيكاغو لرصد زخات الهواء (CASA) ومصفوفة ميشيغان للميونات (MIA). أُعيد لاحقًا تصميم النموذج الأولي ليغطي 360 درجة في السمت. تبعه HiRes-II، الذي وُضع على قمة تل على بُعد حوالي 13 كيلومترًا. عمل كل من HiRes-I وHiRes-II بتقنية التصوير المجسم. وفي عام 1991، اكتشف جسيم "يا إلهي" .

الأجهزة والتطوير

استخدم تلسكوب "عين الذبابة عالية الدقة" مرايا أكبر وبكسلات أصغر مقارنةً بتلسكوب "عين الذبابة" الأصلي، ومن هنا جاءت التسمية. وقد تم تشغيل نموذج أولي لتجربة "عالية الدقة" بين عامي 1993 و1996 في موقع "عين الذبابة-1" الأصلي (فايف مايل هيل). وتم تركيبه في برج يرصد شريحة ضيقة من السماء بزاوية ارتفاع تتراوح بين 3 و73 درجة. في البداية، وُضعت  مصفوفة يوتا الأرضية، ولاحقًا تجارب CASA وMIA (مصفوفة أرضية ومصفوفة ميونات) على سطح الأرض ضمن مجال رؤية النموذج الأولي لتلسكوب "عالي الدقة". وبذلك، أصبحت هذه أول "تجربة هجينة" تجمع معلومات حول تطور وابل الأشعة الكونية الناتج عن سقوط الأشعة الكونية، بالإضافة إلى قياس بصمة الوابل على سطح الأرض وعلى عمق 3  أمتار تحت السطح (باستخدام مصفوفة الميونات المدفونة). وتم تفكيك النموذج الأولي لتلسكوب "عالي الدقة" في أوائل عام 1997 ليصبح جزءًا من التكوين النهائي لتلسكوب "عالي الدقة".

في تكوينه النهائي، تألف مشروع HiRes من موقعين يفصل بينهما 12.6  كيلومترًا. يقع الموقعان على قمم تلال في ميدان دوجواي للتجارب ، وهو منشأة اختبار تابعة للجيش الأمريكي في صحراء غرب ولاية يوتا. يضم موقع HiRes-I (الواقع على تل فايف مايل أو جبل ليتل جرانيت ( 40°11′43″ شمالًا 112 °50′11″ غربًا) ) [ 1 ] حلقة واحدة من 22 تلسكوبًا بزاوية  رؤية تتراوح بين 3 و17  درجة. زُوّد HiRes-I بأجهزة إلكترونية لالتقاط الصور وحفظها، والتي تلتقط "لقطة" للوابل الجوي الواسع الناتج عن تفاعل الأشعة الكونية الساقطة مع الغلاف الجوي. في الوقت نفسه، كان مرصد HiRes-II (الموجود على سلسلة جبال كاميلز باك ريدج ( 40°07′55″ شمالاً 112°57′32″ غرباً ) [ 1 ] يضم حلقتين من التلسكوبات (42 تلسكوبًا). رصدت المجموعة الأولى مجال رؤية يتراوح بين 3 و17 درجة ارتفاعًا ، بينما رصدت المجموعة الثانية مجال رؤية يتراوح بين 17 و31 درجة ارتفاعًا. وبذلك ، بلغ مجال الرؤية الكلي من 3 إلى 31  درجة ارتفاعًا، ونحو 350 درجة سمتًا.

زُوِّدَ جهاز HiRes-II بمُحوِّل تناظري رقمي سريع (FADC) ليُنتج أفلامًا لأحداث الأشعة الكونية. وفّر كلا موقعي المرصد تغطية سمتية كاملة (360  درجة سمتية). وكانا يعملان بشكل مستقل في الليالي الصافية الخالية من القمر. وبلغت دورة تشغيل جهاز HiRes حوالي 10%.

الإنجازات

اكتشف جهاز HiRes جسيم Oh-My-God ، وهو شعاع كوني فائق الطاقة ، في 15 أكتوبر 1991. [ 2 ]

لقد حققت تجربة HiRes أول ملاحظة لحد Greisen–Zatsepin–Kuzmin (GZK cutoff) [ 3 ] وهو مؤشر على تفاعل الأشعة الكونية ذات الطاقة الأعلى مع خلفية الموجات الميكروية الكونية وأن الكون يصبح معتمًا لانتشارها.

في عام 2010، أكدت النتائج النهائية لتجربة HiRes قيمة القطع GZK. [ 4 ]

يُعد مشروع مصفوفة التلسكوب تجربة لاحقة لتجارب عين الذبابة عالية الدقة ومصفوفة أكينو العملاقة لتساقط الهواء (AGASA)، وقد بدأ المشروع في جمع البيانات في وسط ولاية يوتا في عام 2007. وقد تم استخدام نهج مماثل، ولكن مع كاشفات تشيرينكوف المائية ، لمرصد بيير أوجيه الذي بدأ في جمع البيانات في عام 2004.

الجوائز

حصل الدكتور بيير سوكولسكي والدكتور جورج كاسيدي، وكلاهما من جامعة يوتا ، على جائزة بانوفسكي لعام 2007 لعملهما على تجربة HiRes.  

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 جوي، تشارلز سي إتش (22 مارس 2000). "مقدمة في الأشعة الكونية" . عين الذبابة عالية الدقة . جامعة يوتا . ص  21. تم الاطلاع عليه في 15 نوفمبر 2012 .
  2. ↑ وولتشوفر، ناتالي. "الجسيم الذي كسر حد السرعة الكونية" . مجلة كوانتا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يناير 2022 .
  3. ↑ عباسي، ر. يو . وآخرون (مجموعة التعاون في رصد عين الذبابة عالية الدقة) (10 مارس 2008). "أول رصد لكبح غريزن-زاتسيبين-كوزمين". رسائل المراجعة الفيزيائية . 100 (10) 101101. arXiv : astro-ph/0703099 . Bibcode : 2008PhRvL.100j1101A . doi : 10.1103/PhysRevLett.100.101101 . PMID 18352170 .  
  4. ↑ سوكولسكي، ب.؛ وآخرون (مجموعة HiRes التعاونية) (مارس-أبريل 2011). "النتائج النهائية لتجربة عين الذبابة عالية الدقة (HiRes)". الفيزياء النووية ب . ملاحق وقائع المؤتمر. 212-213 : 74-78 . arXiv : 1010.2690 . Bibcode : 2011NuPhS.212...74S . doi : 10.1016/j.nuclphysbps.2011.03.010 . 
  • "عين ذبابة عالية الدقة" . Cosmic-Ray.org . جامعة يوتا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 فبراير 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 يونيو 2005 .
  • "عين ذبابة عالية الدقة" . physics.adelaide.edu.au . جامعة أديلايد. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2023-03-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2007-04-10 .