Aspetti Scientifici dell’Osservatorio Pierre Auger Da dove provengono I raggi cosmici di energia Ultra elevata? I raggi cosmici sono particelle che provengono dalla spazio e bombardano la terra da tutte le direzioni I raggi cosmici di energia ultra elevata hanno una energia migliaia di volte più grande delle particelle prodotte negli accelleratori terrestri di prossima generazione Non si conosce la origine dei raggi cosmici di energia ultra elevata I raggi cosmici possono essere rivelati indirettamente sulla superficie terrestre osservando lo sciame di particelle secondarie che si produce nell’atmosfera L’osservatorio Pierre Auger rivelerà e studierà gli sciami atmosferici per risolvere il mistero dei raggi cosmici di energia ultra elevata: la loro origine e la loro composizione Una possibile origine dei raggi cosmici: la collisione tra due galassie

Come si formano e si rivelano gli sciami di raggi cosmici? Le particelle cosmiche (in maggiorparte protoni e nuclei leggeri) bombardano l’atmosfera dallo spazio esterno. “Sciame atmosferico” particelle secondarie prodotte nelle collisioni con le molecole dell’atmosfera La disposizione dei rivelatori permette di misurare una frazione delle particelle secondarie che raggiungono terra Il numero di particelle rivelate dipende dall’energia del raggio cosmico primario. Il tempo di arrivo delle particelle rivelate determina la direzione di incidenza della particella cosmica primaria.

Collaborazione internazionale dell’Osservatorio Pierre Auger 250 scienziati appartenenti a più di 30 istituzioni di 19 Paesi partecipano all’ esperimento Paesei participanti: Argentina, Armenia, Australia, Bolivia, Brasile, Cina, Slovenia, USA, Francia, Grecia, Italia, Germania, Giappone, Messico, Repubblica Ceca, Polonia, U.K, Russia, Vietnam Paesi partecipanti in rosso

L’ Osservatorio di Raggi Cosmici Pierre Auger Il progetto prende il nome dall’eminente fisico francese Pierre Auger, il quale rivelò i primi sciami di raggi cosmici nel 1938 Direttori dell’ Osservatorio Pierre Auger James Cronin (Università di Chicago, USA) Alan Watson (Università di Leeds, U.K.)

UBICAZIONE GEOGRAFICA DELL’OSSERVATORIO PIERRE AUGER Emisfero Nord: Millard County Utah, USA Emisfero Sud: Malargüe Provincia di Mendoza Argentina Malargüe

Auger in Lombardia…

Esempio dello sviluppo di uno sciame atmosferico

Il primo rivelatore ibrido per misurare gli sciami di raggi cosmici Piano rivelatore/sciame Raggio cosmico primario Telescopio di fluorescenza Rivelatori di superficie 1,5 kilometri

I Rivelatori Telescopio di fluorescenza Rivelatore di superficie Nelle notti buie i rivelatori fotosensibili misurano la tenue luce di fluorescenza prodotta nella collisione delle particelle con le molecole di Azoto nell’aria. Rivelatore di superficie L’Osservatorio utilizza 1600 rivelatori di particelle uniformemente spaziati su una superficie pari a 3000 kilometri quadrati

Rivelatori di Superficie Antenna radio per la trasmissione dei dati Pannello solare Tubi fotomoltiplicatori Tank: contiene 12000 litri di acqua distillata e purificata Apparati elettronici e batteria

Membri della collaborazione con la prima tank collocata nella Pampa

Luogo di installazione delle prime trentasette tanks Città di Malargüe le prime trentasette tanks

Il rivelatore di Fluorescenza Apertura e Camera Camera e specchi (3.8m x 3.8m ) del primo prototipo Camera: 440 fototubi, campo visivo 30ox30o

L’edificio del rivelatore di Fluorescenza a Los Leones