Malý detektor CosmicWatch dokáže zaznamenávat miony, částice, které vznikají při srážkách kosmického záření s atomy v horní atmosféře a poté procházejí vzduchem, půdou i lidským tělem. Zařízení sestavené z běžně dostupných elektronických součástek stojí méně než 100 dolarů, tedy přibližně 2300 korun podle aktuálního kurzu. O jeho využití informoval ScienceDaily na základě zprávy University of Delaware.
Miony patří mezi takzvané sekundární částice kosmického záření. To je proud velmi energetických částic přicházejících z vesmíru, mimo jiné z prostředí kolem explodujících hvězd a dalších extrémních astrofyzikálních jevů. Když tyto částice narazí vysoko v atmosféře do jader atomů, vznikne sprška nových částic, mezi nimi právě miony. Ty se pohybují téměř rychlostí světla a díky své vysoké energii pronikají i do značné hloubky pod zem.
Princip detektoru je založen na plastovém scintilátoru a křemíkovém fotonásobiči. Scintilátor je materiál, který při průletu nabité částice vyšle krátký záblesk světla; fotonásobič tento záblesk převede na elektrický signál. Elektronika pak zaznamená událost, zobrazí ji na malém displeji a uloží data do paměti nebo odešle do počítače. Nová verze v3X obsahuje také snímače teploty a tlaku, rychlejší sběr dat a možnost propojit dva detektory pro přesnější rozlišení událostí.
Podle studie zveřejněné v časopise Journal of Instrumentation lze celý přístroj postavit z komponent za méně než 100 dolarů a jeho konstrukce je uzpůsobena i studentům středních škol. Autory práce jsou Spencer Axani, Masooma Sarfraz, Miles Garcia, Collin Owens, Katarzyna Frankiewicz a Janet M. Conrad. Studie popisuje konstrukci v3X a ukázková měření, včetně sledování celkového toku mionů, jeho závislosti na směru, měření ve velké výšce a odhadu rychlosti částic pomocí dvojice detektorů.
CosmicWatch původně vznikl jako vzdělávací projekt, který měl studentům zpřístupnit práci s částicovými detektory. Jeho použití se ale rozšířilo i mimo učebny. University of Delaware jej uvádí v souvislosti s experimentem NuDot a s detektorem Coherent CAPTAIN-Mills v Los Alamos, který se podílí na hledání jevů spojených s částicovou fyzikou a temnou hmotou. V těchto případech levný přístroj nenahrazuje hlavní detektory, může však pomáhat s kalibrací, kontrolou prostředí nebo sledováním mionového pozadí.
Jedna z upravených jednotek se podle zveřejněných informací dostala také na výškový balón do výšky zhruba 30 kilometrů. Měření ukázala, jak se množství kosmického záření mění s rostoucí výškou. Výzkumníci zároveň připravují varianty pro rakety a kosmické sondy. Zatím jde o vývoj a plánované využití, nikoli o důkaz, že by běžné detektory CosmicWatch byly připraveny pro všechny podmínky kosmického letu. Autoři také uvažují o síti podobných zařízení, jejichž data by bylo možné porovnávat mezi různými místy na Zemi.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.