Prestižní mezinárodní projekt "Pierre Auger Observatory" za
aktivní účasti AV ČR
Projekt "Pierre Auger Observatory" je prestižním rozsáhlým a dlouhodobým
astrofyzikálním projektem, který je srovnatelný jen s největšími světovými projekty
základního výzkumu (například projekty řešené v CERNu, Fermilabu či DESY). Je nazván
podle francouzského fyzika Pierra Augera, jenž při měření na vrcholu Jungfraujochu v
Alpách odhalil v r. 1938 existenci spršek sekundárního kosmického záření a odtud odvodil
velmi vysoké energie primárního kosmického záření, které takové spršky vyvolává.
Základní myšlenka projektu je dílem nositele Nobelovy ceny prof. Jamese Cronina z
University of Chicago a prof. Alana Watsona z University of Leeds. Mezinárodní
spolupráce na projektu započala v listopadu 1995; Česká republika (Fyzikální ústav AV ČR
a Společná laboratoř optiky Univerzity Palackého a FZÚ AV ČR v Olomouci) se neoficiálně
zapojila v r. 1997 a řádným členem je od roku 1999. Cílem projektu je soustavné a
rozsáhlé studium kosmického záření o extrémně vysokých energiích v rozsahu 1019 až 1020 eV. Dosud se totiž
podařilo díky různým menším detektorům zaznamenat náhodně jenom několik málo částic s
těmito energiemi, jež jsou naprosto nedostupné pro urychlovače částic na Zemi. Kromě
toho máme závažné teoretické důvody naznačující, že tak energetické částice bychom
neměli ve vesmíru vůbec pozorovat.
Prostředkem k jejich studiu se má proto stát rozsáhlá observatoř, která se nyní
buduje v blízkosti města Malargue v provincii Mendoza v Argentině nákladem zhruba 55
milionů dolarů, a má být uvedena do provozu již r. 2005. Projekt Pierre Auger
Observatory zabírá plochu asi 3000 km2, přičemž
detekci spršek kosmického záření budou obstarávat dva rozdílné typy detektorů. Soustava
povrchových detektorů bude zaznamenávat průlet částic nádržemi s vodou
pomocí Čerenkovova záření. Nezávislá soustava optických teleskopů pak bude vybavena
citlivými detektory kratičkých záblesků fluorescenčního záření, jež vzniká průletem
částic sekundárního kosmického záření zemskou atmosférou. V centrální části zařízení
bude umístěno 12 teleskopů se zorným úhlem 360o a ve
vrcholech trojúhelníku na vnějších okrajích observatoře pak další tři soustavy, každá s
6 teleskopy o zorném úhlu 180o; úhrnem je tedy potřebí
vybudovat 30 teleskopů, přičemž každý bude mít sběrnou plochu 3,6 x 3,6 m2. Srdcem každého teleskopu je zrcadlová plocha ,
tvořená 64 pětiúhelníkovými zrcadly čtyř typů v případě českého detektoru, respektive 36
čtvercovými zrcadly v případě detektoru německého. Oba typy detektorů jsou vyráběny
odlišnými technologiemi, ale pro realizaci projektu byly nakonec oba vybrány jako
rovnocenné.
V současné době je již v Argentině instalován společný česko-německý prototyp , který prochází zkušebními testy. Detektor je dále tvořen italským
prototypem kamery CCD s vyhodnocovacím systémem a speciální korekční mezikruhovou deskou
o průměru 3,6 m, která vychází z principu Schmidtovy korekční desky. Jejím smyslem je
zvětšení relativního otvoru detektoru. Detektor snímá optický signál v rozsahu 300 ÷
400 nm. V rámci testování prototypu probíhá i zkušební snímání dat a ladění software
vyhodnocovací části detekčního systému.
Ve dnech 18. až 23. srpna 2001 se v Parkhotelu Všemina u Slušovic nedaleko Zlína
konala mezinárodní pracovní porada "Physics and Techniques of the Fluorescence Detector
of the Pierre Auger Observatory". Šlo o významné setkání zástupců všech pracovišť,
podílejících se na návrhu, stavbě a zprovoznění fluorescenčních detektorů projektu. Do
Všeminy přijelo celkem 54 odborníků ze 13 zemí Evropy, Severní a Jižní Ameriky a
Austrálie. Kromě odborné problematiky se účastnící setkání věnovali také zpřesnění
časového plánu výstavby observatoře, zejména pak fluorescenčních detektorů a seznámili
se s výsledky tříměsíčního zkušebního provozu prototypu fluorescenčního detektoru i
návrhy na zdokonalení jednotlivých složek zařízení.
Důležitou součástí setkání bylo rovněž kritické posouzení návrhu a stavu prací na
projektu komisí pěti nezávislých zahraničních odborníků. Ačkoliv v závěru konference
předložila komise jen předběžné výsledky svého hodnocení, bylo z reakcí posuzovatelů
zřejmé, že úroveň českého příspěvku k projektu je nadprůměrná. Naši fyzikové chtějí
ostatně letos v listopadu v Praze předvést český prototyp širší veřejnosti. Česká účast
v projektu je zabezpečena grantem GA AV ČR č. A1010928/1999, podporou MŠMT pro Centrum
částicové fyziky č. LN00A006 a programem INGO MŠMT ČR č. LA134.
Doc. RNDr. Miroslav Hrabovský, DrSc.
Společná laboratoř optiky UP a FZÚ AV ČR
Olomouc
M.P., 10.10.2001
|