Častice ultra vysokých energií

Tisíce nabitých častíc narážajú na Zem, každú sekundu, na každý kúsok jej povrchu. Ide o kozmické žiarenie. Ich intenzita klesá so zvyšovaním energie častíc. Očakáva sa, že prichádzajúce nabité častice s energiami nad 4×10^19 eV budú odtienené stratami spôsobenými kolíziami s mikrovlnným pozadím vesmíru.

Po objavení častice s energiou 10^20 eV(*) v 1962 J. Linsleym, bol tucet nových častíc s podobnými energiami spozorovaný v 90. rokoch projektom Akeno-Giant-Air-Shower-Array (AGASA) na Univerzite v Tokiu a Fly’s Eye/Hi-Res Experimentom na Univerzite v Utahu. Pôvod vysokoenergetických častíc je neznámy a fascinujúci, a už desaťročia púta značný vedecký záujem.

Kozmické žiarenie s ultra vysokými energiami nad takzvaným Greisen Zatsepin Kuzmin (GZK) limitom (>6x10^19 eV) efektívne interagujúce s mikrovlnným pozadím vesmíru. Vďaka tejto interakcii stráca energiu a na vzdialenostiach v rádoch desiatok megaparsekov ju zníži pod GZK limit.

JEM-EUSO experiment

JEM-EUSO (Japanese Experiment Module - Extreme Universe Space Observatory) experiment je projektovaný na konečné vyriešenie GZK-tienenia a na identifikáciu pôvodu UHECR častíc. JEM-EUSO môže počas svojej počas trojročnej misie na Medzinárodnej vesmírnej stanici zaregistrovať až 1000 častíc s energiou nad 7×10^19 eV.

Energia častíc a smer ich príchodu budú merané s vysokou presnosťou s cieľom objasnenia pôvodu ultra vysokoenergetických častíc. JEM-EUSO teleskop nie je smerovaný do vesmíru, ale dolu smerom k zemskému povrchu. Zatiaľ čo bežné astronomické observatórium vzhliada zo Zeme k vesmíru, JEM-EUSO pozoruje vesmír sledovaním zemskej atmosféry. Táto sa tak stane najrozsiahlejším doposiaľ využívaným detektorom v našom skúmaní pôvodu týchto nezachytiteľných častíc prichádzajúcich z vesmíru.

Plánovaný štart a začiatok meraní misie spadajú po roku 2020.

Na JEM-EUSO experimente pracuje 93 výskumných inštitútov z 16 krajín. Slovensko je členom JEM-EUSO kolaborácie od roku 2008.


Prípravné experimenty

- EUSO-SPB balón
- EUSO balón
- Mini-EUSO


(*) 10^20eV : 16 Joulov energie, táto môže zohriať 1 centimeter kubický vody o 4°C