ユタ砂漠の宇宙線観測所の建設が始まりました。これは、以前の装置よりも10倍感度が高いはずです。 「望遠鏡アレイ」は564個のテーブル型検出器で構成されており、宇宙線が大気と相互作用したときに地球に落下する素粒子のシャワーを測定します。それは科学者が超高エネルギー宇宙線の源を明らかにするのを助けます。
米国の2つの機関のおかげで、ユタ州デルタの西側で1,700万ドルの宇宙線観測所の建設が加速しています。土地管理局が許可を発行し、全米科学財団が240万ドルの認可を承認しました。
望遠鏡アレイと呼ばれるこの天文台は、「以前の実験よりも10倍感度が高くなり、地球に衝突しているこれらの超高エネルギー粒子[宇宙線]の起源の謎を最終的に解決できることを願っています。 ”ユタ大学の教授で物理学の椅子を務めるピエールソコルスキーは言う。
「私たちは北半球で最も強力な宇宙線検出器を手に入れるでしょう」とユタ大学の物理学教授であるチャーリー・ジュイ（発音はレイ）は言います。
ソコルスキー氏によると、この新しい天文台は2007年春の終わりに試運転を開始し、2007年の夏の終わりまでに本格的な運用を開始してから、最大10年間研究を行う必要があります。
これまでのところ、Telescope Arrayは日本政府から1440万ドルの資金提供を受けています。全米科学財団からの3年間の240万ドルの助成金により、ユタ大学の物理学者は、米国陸軍のダグウェイ実験場にある老朽化した高解像度フライアイ宇宙線観測所から機器を新しい施設に移動できます。
構造物と道路は、400平方マイルの実験サイトの50エーカーのみを占めます。
ユタ校の信頼できる土地の3か所にある建物には、「蛍光検出器」が設置されます。これは、入射する宇宙線が最も豊富なガスである窒素の原子に当たったときに発生するかすかな紫外線フラッシュのために夜空を覗く鏡と記録装置のセットです地球の大気中。 3つのサイトはそれぞれ、他のサイトから約25マイル離れています。 3つの蛍光検出器サイトの間にある「中央レーザー施設」の建物は、ミラーとレコーダーのキャリブレーションが必要なときに、レーザービームを上向きに送信します。
天文台の他の主要なコンポーネントは、それぞれ高さ約3フィート、幅6 x 10フィートの564台のテーブル型シンチレーション検出器の「グラウンドアレイ」です。この装置は、宇宙線が大気中の窒素に衝突して地球に落ちる亜原子粒子のカスケードである「エアシャワー」を測定します。
シンチレーション検出器は、デルタの西18マイルx 22マイルのエリアにグリッドで配置されます。土地管理局の「公道使用許可/一時使用許可」により、科学者は中央レーザー施設を建設し、観測所の80％をカバーするBLM土地に460個のシンチレーション検出器を設置することができます。他の104個のシンチレーション検出器を設置する許可は、ユタ州と私有地主から既に取得されています。彼らは広大なサイトの残りの20％を所有しています。
科学者は「それを教育する」のではなく協力する
新しい宇宙線天文台は、物理学の中で最も厄介な謎の1つに答えようとします。信じられないほどのエネルギーで地球の大気中に叫び込む超原子粒子である超高エネルギー宇宙線の源は何ですか？
宇宙線は、主に水素とヘリウムの化学元素の原子核（電子が取り除かれた原子）です。大気は彼らが地球にぶつかることを防ぎ、たとえそれができたとしても、彼らは気付かれない人を突き破るでしょう。しかし、1つの超高エネルギー宇宙線があなたの頭に当たると、それは速い野球のように感じられます。
一部の宇宙線は、超新星として爆発する星から来ます。しかし、超高エネルギー宇宙線はより強力であり、明らかに宇宙の遠い範囲から来ています。ソコルスキーは、それらが「活動銀河核」に由来すると疑っています。これは、約10億の崩壊した星が銀河の中心に集まったときに形成される超大質量ブラックホールです。他の考えられる原因としては、衝突する銀河からの衝撃波、騒々しい電波放射銀河、理論上の宇宙のひもなどのエキゾチックな源、そして「ビッグバン」から残された巨大粒子の崩壊は、科学者が約130億年前に宇宙を作成したと言います。
望遠鏡アレイは、地球に到達する非常に異なる数の超高エネルギー宇宙線を数えてきた2つの技術を統合します。日本のAGASA宇宙線観測所は、高解像度フライアイの10倍以上のそれらを検出しました。ソコルスキーは、アガサによって測定された数が多いことは、発生源が宇宙内で比較的近くにあることを示唆していると述べていますが、発生源である可能性のある既知の天体はありません。
したがって、望遠鏡アレイには、高解像度フライアイに使用されているような蛍光検出器と、AGASAで使用されているようなシンチレーション検出器が含まれます。
「この実験は、最初に競合する2つの科学グループ、つまり10年間2つの別々の実験を行い、相互に互換性のない結果を生み出したアメリカのグループの結合であるという意味で独特です」とソコルスキー氏は言います。 「このような科学的な取り組みの歴史において、これを永久に公にするのではなく、力を合わせて実験を行い、違いを解決することを決定したのは確かに珍しいことです。」
2001年9月11日、ニューヨークへのテロ攻撃を受けて、高解像度フライズアイとAGASAの耐用年数が終わり、より強力な機器が必要になり、高解像度フライズアイの操作が困難になったとワシントン。ダグウェイは化学兵器および生物兵器に対する防御に関する研究を行っており、厳しい規制により、大学の外国人大学院生はこのサイトにアクセスできませんでした。
BLM：野生生物の調査、ヘリコプターを使用した機器の設置
ソコルスキー氏によると、許可証を発行するにあたり、BLMはユタ大学に文化資源、絶滅危惧種、絶滅危惧種の植物、キツネ、アナホリフクロウや猛禽類などの野生生物の調査と保護を義務付けたという。
観測所建設業者は全地形車両ではなくヘリコプターを使用してシンチレーション検出器を設置し、道路にアクセスできない場所では「徒歩または馬でそれらを維持することに同意しました」とソコルスキー氏は述べています。検出器で大きな問題が発生した場合はヘリコプターが使用されますが、それは異常であると予想されます。科学者はまた、検出器サイトを訪れたときにデジタル写真を撮り、経時的な変化を監視する必要があります。
望遠鏡アレイのさまざまなコンポーネントのステータスは次のとおりです。
*観測所の建設は、デルタの南西約13マイルにあるブラックロックメサの頂上に位置する3つの蛍光検出器サイトの最初の場所で、2004年8月に始まりました。建物は完成し、多くの鏡が設置されました。ブラックロック蛍光検出器はこの夏の終わりまでに完成するでしょう。
* 2番目の蛍光検出器の建設は、デルタの南西30マイルにあるロングリッジで2005年12月に始まりました。建物は夏の終わりまでに完成し、鏡は冬の前に設置されます。
*日本の資金で構築されているブラックロックメサおよびロングリッジ検出器とは異なり、3番目の蛍光検出器は、ユタ大学が全米科学財団の助成金を使用して構築します。ミドルドラムと名付けられ、デルタの北西25マイルに位置しています。ソコルスキー氏によると、サイトの準備は8月に開始し、1つ以上の建物でミラーを保持する建物を12月までに完成させる必要があります。ミラーやその他の機器は、ダグウェイの高解像度フライの目から取り外し、ソルトレイクシティの倉庫で清掃および改造し、次の夏までにミドルドラムサイトに輸送する必要があります。
* 3つの蛍光検出器から等距離にある中央レーザー施設は、8月に建設され、1か月ほどで完成する予定です。
* BLM土地へのシンチレーション検出器の設置は、政府機関が必要な野生生物調査の結果を得たら、7月下旬または8月上旬に開始される予定であるとSokolskyは言います。最初の200個のシンチレーション検出器はすでに構築されており、デルタのフィールドに保管されており、「病院のベッドでいっぱいの巨大なフィールドのように」見えます。彼らはステージングエリアにトラックで運ばれ、ヘリコプターによって所定の位置に持ち上げられます。ソコルスキー氏によると、残りの364個のシンチレーション検出器は12月までに設置されるという。
*大学はデルタにミラードカウンティコズミックレイセンターを開設し、150,000ドルの州および民間資金を使用して建物を購入および装備しました。シンチレーションカウンターはそこで組み立てられ、隣接する貸し出されたフィールドに保管されますが、センターには主に宇宙線の研究について一般の人々を教育するための展示品が置かれます。
