Η σκιά του Ήλιου και της Σελήνης στην ροή των μιονίων που παράγουν οι κοσμικές ακτίνες όταν αληλεπιδρούν με την ατμόσφαιρα, παρατηρήθηκε από τον ανιχνευτή KM3NeT/ORCA.
Το KM3NeT είναι μια ερευνητική υποδομή από υποθαλάσσια τηλεσκόπια νετρίνων που κατασκευάζονται στον πυθμένα της Μεσογείου Θάλασσας, προς το παρόν στις ακτές της Ιταλίας της Σικελίας (KM3NeT/ARCA) και 40 km από τις ακτές της Γαλλίας στην Τουλόν (KM3NeT/ORCA). Ερωτηματικό αποτελεί η τρίτη πιθανή περιοχή που βρίσκεται στην Ελλάδα στα ανοιχτά της Πύλου (πρόκειται για το τηλεσκόπιο νετρίνων NESTOR που ξεκίνησε στις αρχές της δεκαετίας του 1990 από τον Λεωνίδα Ρεσβάνη και προϋπήρξε του KM3NeT.
Η περίοδος λήψης των δεδομένων που αναλύθηκε εκτείνεται από τον Φεβρουάριο του 2020 έως τον Νοέμβριο του 2021, όταν σύστημα KM3NeT/ORCAο διέθετε μόνο 6 μονάδες ανιχνευτών στον βυθό της μεσογείου θάλασσας, η καθε μία αποτελούμενη από 18 ψηφιακές οπτικές μονάδες. Οι σκιές που προκαλούνται από τη Σελήνη και τον Ήλιο ανιχνεύθηκαν με στατιστική ακρίβεια 4,2σ και 6,2σ, αντίστοιχα. Αυτό το πρώιμο αποτέλεσμα επιβεβαιώνει την επιτυχημένη βαθμονόμηση του ανιχνευτή, ως προς τον χρόνο, την θέση και τον προσανατολισμό και την ακρίβεια της αναπαράστασης της κατεύθυνσης του συμβάντος.
Οι κοσμικές ακτίνες είναι φορτισμένα σωματίδια που αποτελούνται κυρίως από πρωτόνια και ελαφρούς πυρήνες. Δεδομένου ότι μπορούν να εκτραπούν από τα ανομοιογενή γαλαξιακά μαγνητικά πεδία, οι κατευθύνσεις άφιξής τους στη Γη είναι σχεδόν ισότροπες. Μόλις ένα πρωτογενές σωματίδιο κοσμικής ακτίνας φτάσει στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης και αλληλεπιδράσει με έναν πυρήνα από τα άτομα της ατμόσφαιρας παράγει δευτερεύοντα σωματίδια.
Το πιο διεισδυτικό προϊόν αυτής της διαδικασίας είναι τα μιόνια, τα οποία μπορούν να ανιχνευθούν στην επιφάνεια της Γης αλλά και σε υπόγειους ή υποβρύχιους ανιχνευτές. Για να φτάσουν στον ανιχνευτή KM3NeT/ORCA σε βάθος 2500 μέτρων κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, αυτά τα μιόνια χρειάζονται μια ελάχιστη ενέργεια περίπου 500 GeV στο επίπεδο της θάλασσας και επομένως πρέπει να προέρχονται από πρωτογενείς κοσμικές ακτίνες ενέργειας που υπερβαίνουν πολλά TeV/νουκλεόνιο.
Η γωνία μεταξύ της αρχικής κοσμικής ακτίνας και του δευτερεύοντος μιονίου είναι κατά μέσο όρο περίπου 0,1° σε αυτές τις ενέργειες, η οποία είναι περίπου 5 φορές μικρότερη από την αναμενόμενη γωνιακή ανάλυση του ανιχνευτή για μιόνια.
Οι κοσμικές ακτίνες μπλοκάρονται από κοντινά ουράνια σώματα όπως η Σελήνη και ο Ήλιος. Αυτό προκαλεί μια μείωση στην ατμοσφαιρική ροή μιονίων που προέρχεται από την κατεύθυνση αυτών των αντικειμένων. Η παρατήρηση αυτού του φαινομένου χρησιμοποιείται για την επαλήθευση της ακρίβειας των ανιχνευτών.
Οι σκιές της Σελήνης και του Ήλιου στην ατμοσφαιρική ροή μιονίων έχουν παρατηρηθεί και από άλλα πειράματα όπως IceCube, ANTARES κλπ.
διαβάστε επίσης: Φωτογραφίζοντας τον Ήλιο … τη νύχτα
Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ
physicsgg 
Σχολιάστε