הכיתוב: אגם Baikal. קרדיט: פרויקט SeaWiFS נאס"א / מרכז טיסת החלל גודארד ו ORBIMAGE
הבנייה החלה זה עתה בעמק הטונקה שליד אגם בייקל, סיביר, רוסיה, על מצפה הכוכבים שיושלם, לאחר שתושלם, מערך של עד 1,000 גלאים המשתרעים על פני 100 קמ"ר. גודלו יאפשר למדענים לחקור קרניים קוסמיות - קרינת החלל הנפלטת מקרני גאמה וגרעינים כבדים יותר - המואצות לאנרגיות גבוהות יותר מאלה שהושגו ב- Big Hadron Collider. עם המצפה החדש, שנקרא HiSCORE (Hundred Square km Cosmic ORigin Explorer), מדענים מקווים לפתור את תעלומת המקורות של קרניים קוסמיות, ואולי גם לחקור חומר אפל גם
לפני מאה שנה גילה הפיזיקאי האוסטרי-אמריקני ויקטור הס לראשונה שקרינה חודרת לאטמוספירה של כדור הארץ מהחלל החיצון. הבעיה הייתה לאתר את מקורם, שכן קרניים קוסמיות מורכבות מחלקיקים טעונים ולכן הם מוזנחים בשדות מגנטיים בין-כוכביים. השימוש בתחנות גלאים פשוטות וזולות, המרוחקות כמה מאות מטרים זו מזו, מאפשר לכוון שטח עצום ומאפשר למדענים לחקור קרניים קוסמיות בטווח אנרגיה של 100 ט"ו עד לפחות EeV.
גלאי צ'רנקוב מול שמי הכוכבים. תמונה: שיתוף פעולה בטונקה
קרניים קוסמיות אינן יכולות לחדור לאטמוספירה שלנו אך כל גלאי יכול להתבונן בקרינה הנוצרת כאשר קרניים קוסמיות פוגעות באטמוספירה העליונה של כדור הארץ, וגורמות למטר של חלקיקים משניים הנעים מהר יותר ממהירות האור באוויר, ומייצרים קרינת צ'רנקוב בתהליך. אור זה חלש, אך ניתן לזהות אותו על פני כדור הארץ בעזרת מכשירים רגישים כמו צינורות פוטו-מכפיל רב של HiSCORE.
ניתן להשתמש בקרינת צ'רנקוב לקביעת המקור והעוצמה של קרניים קוסמיות כמו גם לחקר תכונותיהם של חפצים אסטרונומיים בעלי אנרגיה גבוהה הפולטים קרני גאמה כמו שרידי סופרנובה ובלייזרים. שדה הראייה הרחב מאפשר גם ל- HiSCORE לפקח על מבנים פולטי קרני גאמה מורחבות כמו ענני גז מולקולריים, אזורים צפופים או מבנים בקנה מידה גדול כמו אזורים יוצרי כוכבים או המישור הגלקטי.
HiSCORE יכול לשמש גם לבדיקת תיאוריות אודות Dark Matter. תכונה של ספיגה חזקה צפויה סביב 100 TeV. בחינה יכולה לספק מידע על קליטת קרני הגמא בשדות הפוטונים הבין-כוכביים ו- CMB. אם הקליטה פחותה מהצפוי, הדבר עשוי להצביע על נוכחותם של פוטונים או צירים נסתרים. כמו כן, HiSCORE יכול להבחין בדעיכה של חלקיקים סופר-סימטריים כבדים. הנתונים ישתפרו ככל שהמתקן יגדל עם השנים. עד 2013-14 השטח יהיה סביב קילומטר רבוע אחד, ומעל 10 ק"מ רבועים עד 2016.
HiSCORE הוא פרויקט משותף בין המכון לחקר הגרעין של האקדמיה הרוסית למדעים במוסקבה, אוניברסיטת אירקוצק בסיביר לבין אוניברסיטת מדינת מוסקבה לומונוסוב - כמו גם DESY, אוניברסיטת המבורג והמכון הטכנולוגי לקרלסרוה בגרמניה. HiSCORE מקווה גם לשתף פעולה עם מצפה הכוכבים פייר אוגרה בארגנטינה.
למידע נוסף על HiSCORE באתר הפרויקט
