14.08.17: Dersom du holder hånden ut foran deg i rundt 10 sekunder vil rundt et dusin elektroner og myoner ha føket gjennom håndflaten din – spøkelsespartikler som stammer fra kosmisk stråling som pågår kontinuerlig og som er tegn på voldsomme hendelser i det ytre rom.
av Anne Mette Sannes og Knut Jørgen Røed Ødegaard
En svært energirik partikkel kommer inn i atmosfæren og forårsaker en partikkelskur.
Illustrasjon: CERN
Partiklene kalles sekundærpartikler og er subatomære rester etter kollisjoner mellom molekyler høyt oppe i Jordens atmosfære og kosmisk partikkelstråling langt unna Solsystemet. Det antas at hoveddelen av kosmisk stråling stammer fra supernovaeksplosjoner. Når store og tunge stjerner eksploderer blåses det meste av materialet ut i rommet, og de ekspanderende sjokkbølgene kan slå i stykker interstellare atomer og akselerere restene til ekstremt høye energier. Andre ukjente kataklysmiske fenomener kan også være i aksjon, spesielt når det gjelder de mest energirike strålene.
Eun-Suk Seo, fysikkprofessor ved Universitet i Maryland, USA, sier at strålepartikler med energi så høyt som 1020 elektronvolt har blitt målt på bakken – mer energi enn vi har oppnådd i den sterkeste partikkelakseleratoren på Jorden. (Energien til partikler på atomnivå måles gjerne i elektronvolt (eV), den energien et elektron får ved å passere en spenningsforskjell på én volt).
Men hvordan kan naturlige fenomener pumpe så mye energi inn i disse partiklene? Dette er et av de største spørsmålene i astrofysikken.
Den kosmiske stråledetektoren (CREAM) på vei mot Den internasjonale romstasjonen (ISS) hvor målet er å observere de høyeste energiene som er mulig å måle direkte for kosmisk stråling.
Animasjon: NASA
Mens man kan få indikasjoner på energien til høyhatighetspartikler ved å måle fra bakken, har Seo og hans kolleger foretatt studiene høyere opp for å foreta direkte målinger av partikler fra rommet før de går i oppløsning i atmosfæren.
Stråledetektoren har blitt sendt opp i stratosfæren over Antarktis om bord på heliumfylte ballonger konstruert for langvarige flyvninger. Ved å løfte detektoren til over 99 % av Jordens atmosfære får forskerne mer innsikt i hvordan partiklene i den kosmiske strålingen oppfører seg like før de kolliderer med atomkjerner i luften over detektoren. CREAM er i stand til å måle energien og retningen av hvert av de innkomne strålepartiklene og å identifisere partikkelen ved å måle dens ladning og dermed gi hint om partiklenes opprinnelse og akselerasjonsmekanismer.
Siden 2004 har teamet fløyet CREAM syv ganger over Antarktis og samlet mer enn 191 dager med data fra høyder fra så høyt som opptil 37 000 meter over bakken.
Forskere forbereder en ballong fra et område nær McMurdo-stasjonen i Antarktis til en lang flytyr rundt Sydpolen. Ballongen skal frakte med seg CREAM-instrumentet høyt opp i atmosfæren for å måle kosmisk stråling.
Foto: NASA
Men teamet skal nå enda høyere – CREAM er klar for verdensrommet. En rekonfigurert CREAM detektor er planlagt å sendes til ISS senere i år og frakte den med en av SpaceX’s Dragonkapsler på en Falcon 9-rakett. Med navnet “ISS-CREAM,” vil den forbli installert på den japanske eksperiment-modulen – Kibo – i minst tre år.
ISS går i bane 400 kilometer over bakken. På bildet vises også CREAM (Cosmic Ray Energetics And Mass). Eksperimentet er designet for å tilby det beste observasjonsstedet til nå av kosmisk stråling med energi opp mot en billiard elektronvolt. ISS-CREAM registrerer disse partiklene når de treffer instrumentene og utstyret kan skille mellom elektroner, protoner og atomkjerner så tunge som jern når de passerer gjennom detektoren.
Illustrasjon: NASA's Goddard Space Flight Center
En av SpaceX’s Falcon 9-raketter skytes opp fra Vandenberg Air Force Base i California med de første ti iridiums-satellittene.
Illustrasjon: Wikipedia
Ifølge Seo tilbyr ISS en fantastisk overvåkningsplattform for energirik kosmisk stråling. Stasjonen muliggjør langtidsovervåkning i stedet for ballongflygninger av begrenset varighet og tilbyr direkte og uhindret tilgang til innkommende stråler uten atmosfæriske forstyrrelser. De lange eksponeringstidene på romstasjonen gjør det mulig å måle høyere energinivåer. ISS-CREAM har som mål å måle den høyest mulige energien som er mulig for direktemåling av energirike stråler og uttaler også at de mystiske opprinnelsen til kosmisk tråling fungerer som en påminnelse om hvor lite vi egentlig kjenner Universet.
Klikk på “like” og få melding når nye saker legges ut!
Her kan du skaffe deg solformørkelsesbriller for å kunne oppleve solformørkelsene 21. august i år og 11. august 2018 på en trygg måte. Sendes ut daglig med A-post!
Hva kan du se i kveld?
Følg med på planeter, stjerner og månefaser samt spennende fenomener som f.eks. nordlys, perlemorskyer, lysende nattskyer m.m.
Les mer
Forsiden
.jpg )
