Observatoř Pierra Augera
Observatoř Pierra Augera je mezinárodní observatoř kosmického záření nacházející se v Argentině. Je určena k detekci ultra-vysoce energetického kosmické záření. Na její stavbě a provozu se podílejí i instituce z České republiky.

Popis 
Vysoce energetického kosmické záření je proud subatomárních částic, které se pohybují téměř rychlostí světla a které mají energii větší než 1018 eV. V zemské atmosféře tyto částice interagují s jádry částic vzduchu, čímž vznikají další částice. Tento jev označovaný jako sprška částic se dá zjistit a změřit. Protože hustota příletu takto energetických částic je odhadována pouze na jednu částici na km² za jedno století, vytvořila Augerova observatoř detekční oblast o ploše 3 000 km², díky čemuž má být možné zaznamenat velké množství těchto jevů. Oblast se nachází u města Malargüe v provincii Mendoza v Argentině.

Stavba observatoře začala v roce 2000, zprovozněna byla roku 2005 a oficiálně dokončena byla v roce 2008. Na její stavbě a zřízení se podílelo 15 států, z nichž každý přispěl do celkového rozpočtu o výši 50 milionů dolarů.

Projekt observatoře, která je pojmenována po francouzském fyzikovi Pierrovi Victoru Augerovi, byl navržen roku 1992 Jimem Croninem a Alanem Watsonem. Pro observatoř pracuje více než 500 fyziků z téměř 100 institucí celého světa.

Přístrojové vybavení 
Vybavení observatoře sestává ze dvou základních typů detektorů: pozemních, které detekují sekundární částice dopadající na zemský povrch, a fluorescenčních, které pozorují fluorescenční záření v ultrafialových vlnových délkách, které vzniklo excitací molekul dusíku při průletu nabité částice spršky atmosférou. Observatoř Pierra Augera je prvním takovým zařízením, které kombinuje oba druhy detekce.

Pozemní detektory 

Tyto 1,3 m vysoké detektory se skládají z nádrží s vodou, v nichž fotonásobiče zaznamenávají vzniklé Čerenkovovo záření. Nádrží je celkem 1 660 a každá z nich obsahuje 12 tun čisté vody. Jsou od sebe vzdáleny 1,5 km. Jejich řídké rozmístění umožnilo pokrýt při daném finančním rozpočtu dostatečně velkou plochu, která dovoluje zachytit několik částic o energii nad 5×1019 eV měsíčně. Z přesného času zachycení částic v jednotlivých nádržích (jsou synchronizovány pomocí GPS signálu) jde zjistit s přesností lepší než 1° směr, odkud přiletěla primární částice.

Výhodou těchto detektorů je kromě přesného zjištění směru letu primární částice i jejich schopnost pracovat nepřetržitě, bez ohledu na denní dobu nebo oblačnost. Naopak problematické je určení energie primární částice, neboť ta závisí na ne zcela známých interakcích jednotlivých částic v atmosféře.

Od roku 2015 probíhá uprgade těchto detektorů, který sestává především z přidání scintilátorů nad dnešní pozemní detektory. Ty by měly pomoci odlišit miony od elektromagnetické složky spršky částic.

Fluorescenční detektory 

Druhý typ detektorů je tvořen dalekohledy zachycujícími fluorescenční záření. Těchto dalekohledů je na observatoři celkem 24 – po šesti umístěných na čtyřech různých stanovištních vždy na okraji celé observatoře. Sledují prostor nad pozemními detektory. Jsou tvořeny nepohyblivými zrcadly o průměru 3,5 m, které směřují světlo na 440 fotonásobičů. Ty jsou schopny zaznamenat fluorescenční záření v atmosféře s časovým rozlišením až 100 ns a pozorovat tak vývoj spršky částic.

Nevýhodou detektorů je to, že mohou pracovat jen v noci, za jasné a bezměsíčné oblohy – tedy jen asi 10 % pozorovacího času. Naproti tomu umí, především z intenzity záření, přesněji určit energii primární částice. Fluorescenční detektory tak pomáhají kalibrovat výpočty energie částic, které byly zachyceny pouze pozemními detektory v době, kdy fluorescenční detektory nemohly pozorovat.

Již před rokem 2010 začalo rozšíření provozu fluorescenčního systému: na jednom ze stanovišť byly instalovány další dalekohledy s označením HEAT, které sledují atmosféru nad původními dalekohledy a pozorují tak spršky s nižší energií, které v atmosféře neproniknou tak hluboko. Současně bylo zahuštěno pole pozemních detektorů pod oblastí sledovanou těmito novými dalekohledy, protože méně energetické částice nevytvářejí tak široký kužel spršky a nemusely by zachyceny dostatečným množstvím původních pozemních stanic.

Česká účast 
Na projektu se podílejí také vědci z Fyzikálního ústavu Akademie věd České republiky, Univerzity Karlovy v Praze a Univerzity Palackého v Olomouci. V Česku bylo vyrobeno 15 z 27 zrcadel pro fluorescenční dalekohledy (detektory) observatoře. S přispěním Astronomického ústavu byl navržen a je provozován robotický dalekohled FRAM, který pomáhá zjišťovat stav atmosféry pro kalibraci pozorování fluorescenčními dalekohledy.

Odkazy

Reference

Literatura

Externí odkazy 
 
 Oficiální stránky 

Mendoza
Stavby v Argentině
Observatoře