Fyzikální ústav Akademie věd ČR

Pozorovaní anizotropie spršek kosmického záření s nejvyšší energií

Závažným výsledkem Observatoře Pierra Augera je pozorovaní anizotropie vysoce energetických spršek kosmického záření nad 6 . 1019 eV. Takové částice jsou sice nesmírně vzácné, neboť za téměř 50 let měření jich bylo zaznamenáno jen pár desítek, ale zároveň neobyčejně zajímavé. Augerova observatoř nyní učinila první krok k poznání zdrojů těchto částic tím, že se podařilo prokázat, že tak energetické částice nepřilétají ze všech směrů stejně, ale jisté části oblohy jsou preferovány. Nejlepší statistický souhlas je pak s množinou vybraných aktivních galaktických jader do vzdálenosti 300 miliónů světelných let.

Objev zmíněné anizotropie v rozložení zdrojů částic po obloze tak vede k závěru, že zdroje extrémních částic musíme hledat mezi obvyklými astrofyzikálními objekty. Naprostá většina scénářů s exotickou fyzikou totiž vyžaduje rovnoměrné rozložení směrů příchodu částic, což je nyní s vysokou pravděpodobností vyloučeno.

Polohy detekovaných směrů příletů spršek (černé prázdné kroužky) a známých aktivních galaktických jader (červené tečky) do vzdálenosti 75 megaparseků.

Pracovníci FZÚ významně přispěli ke konstrukci části observatoře výrobou segmentů pro 12 z 24 zrcadel fluorescenčních teleskopů, jež tvoří jeden ze dvou typů užívaných detektorů a umožňují sledovat postupný rozvoj spršky v atmosféře. Dále se podíleli na měření fluorescenčního zisku, díky kterému bude možné významně zpřesnit energetickou rekonstrukci částic kosmického záření. S redukcí systematických chyb měření pak souvisí i další česká aktivita – sledování okamžitého stavu atmosféry a jejích parametrů pomocí robotického teleskopu FRAM vyvinutého ve FZÚ. Podíleli se také na vlastních měřeních v Argentině, na kalibracích, na optimalizaci funkce fluorescenčních detektorů, na fyzikální analýze nabraných dat a na Monte Carlo simulacích spršek kosmického záření v gridovém prostředí. Zvláštní pozornost věnovali zkoumání vlivu magnetických polí na šíření kosmického záření a na hledání jeho možných zdrojů – s čímž velmi úzce souvisí právě v článku publikovaná anizotropie kosmického záření.

Literatura
[1] Pierre Auger Collaboration (J. Abraham,... M. Boháčová, T. Kárová, P. Nečesal, M. Prouza, J. Řídký, R. Šmída, P. Travníček): Correlation of the highest energy cosmic rays with nearby extragalactic objects, Science 318, 939–943 (2007).

Copyright © 2008-2010, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.