Astronomie

Článků v rubrice: 111

Hledáme kosmické záření

V roce 2004 vznikla v návaznosti na kanadský projekt ATLA i jeho česká obdoba, projekt CZELTA (Czech Large‑area Time Coincidence Array). Jeho cílem je základní výzkum v oblasti vysokoenergetického kosmického záření. V rámci projektu se – převážně na střechách vybraných středních škol v České republice – buduje síť detekčních stanic spršek sekundárního kosmického záření. V současné době je v provozu 7 stanic. Projekt umožňuje zapojení středoškoláků do aktuálně probíhajícího reálného výzkumu. Veškerá elektronika včetně detektorů se vyrábí v České republice.

Fotogalerie (5)
Gama záblesk

Kosmické záření

Kosmické záření je proud energetických částic pocházejících z kosmu, které se pohybují vysokou rychlostí a dopadají na zemskou atmosféru. Jde především o protony (85 až 90 procent). Toto primární záření objevil v roce 1912 rakouský fyzik Viktor Hess. Energie těchto částic může dosáhnout až 1020 elektronvoltů. V roce 1938 objevil francouzský astronom Pierre Auger spršky atmosférického kosmického záření. To vzniká jako sekundární záření vyvolané dopadem primárních částic z vesmíru a jejich interakcí s atomy vysoko v atmosféře.

Gama záblesky a projekt „Hledání koincidencí“

Mezi největší záhady novodobé astronomie patří fenomén gama záblesků (GRB). Jde o jev, při kterém dochází k uvolnění neuvěřitelného množství energie v podobě záření gama (zářivý výkon přibližně 1019 Sluncí). Jeho podstata nebyla doposud uspokojivě vysvětlena a vyvolala vznik mnoha navzájem soupeřících teorií.

Ve svém projektu jsem se zaměřil na hledání koincidencí, tzn. na posouzení možných souvislost mezi gama záblesky a sekundárními sprškami detekovanými na projektu CZELTA, které přišly ve stejný čas a ze stejného směru. Projekt CZELTA detekuje sekundární spršky s minimální energií primární částice 1014 elektronvoltu. Stanice je vybavena třemi detektory. Maximální chyba v určení směru se odhaduje na 12°.

Graf signálu „Výsledky dlouhodobé koincidence s gama záblesky na stanici Pardubice‑GD“ (realita, na níž je odečteno náhodné pozadí) ukazuje, že ke zvýšenému výskytu spršek v okolí gama záblesku oproti náhodnému pozadí nedochází. Potvrzují to hodnoty pohybující se okolo nuly a chybové úsečky přes nulu procházející. Souvislost mezi detekovanými sprškami a gama záblesky se z dlouhodobého hlediska nepotvrdila.

Ke shodným výsledkům dospěli i na observatoři Pierre Auger. Tato observatoř detekuje sekundární spršky s minimální energií primární částice 1018 elektronvoltu. Observatoř se skládá ze stovek detektorů a je tak mnohem přesnější – chyba v určení směru je maximálně 5°. Graf „Výsledky dlouhodobé koincidence s gama záblesky na observatoři Pierre Auger“ je sumární, jsou na něm vyneseny realita i pozadí.

Já a věda

Prací na projektech se zabývám už od 6. ročníku víceletého gymnázia a baví mě. Ať už šlo o eletromagnetickou pušku, umělou inteligenci nebo projekt CZELTA. Pronikání do tajů daného oboru byl a je pro mne vždy zážitek. Práce na CZELTA mě nesmírně zaujala zejména z toho důvodu, protože jde o opravdový výzkum. Chtěl bych v ní ve spolupráci s Ústavem technické a experimentální fyziky pokračovat i při dalším studiu. Chystám se studovat na Karlově univerzitě obor fyzika na matematicko‑fyzikální fakultě.


CZELTA – velká šance pro studenty

Projekt byl zahájen ve spolupráci s kanadskou University of Alberta; ta realizuje obdobný projekt ALTA. Studenti středních škol se jeho prostřednictvím mohou zapojit do výzkumu, který představuje takřka vrchol lidského poznání v oboru částicové astrofyziky. Zároveň mohou dosažené výsledky prezentovat a srovnávat s dalšími zapojenými školami, a to jak v České republice, tak i v zahraničí. První stanice pro detekci spršek vysokoenergetického kosmického záření byla nainstalována na střeše budovy Ústavu teoretické a experimentální fyziky ČVUT, další jsou na střeše budovy Filozoficko‑přírodovědecké fakulty Slezské univerzity v Opavě., na Gymnáziu Pardubice a na Mendelově gymnáziu v Opavě.

Více informací na http://www.utef.cvut.cz/czelta/czelta‑cz

O detekci vysokoenergetických částic kosmického záření jsme již psali v článku http://www.www.www.3pol.cz/cz/rubriky/astronomie/64-sedi-bobik-v-pampe

Petr Kouba
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

America First – i v termojaderné fúzi!

Spojené státy pojaly ušlechtilý úmysl být první zemí na světě, která postaví termojadernou elektrárnu! Ve světle poněkud rozpačitého přístupu státních institucí USA k termojaderné fúzi v minulosti musí mnohého odvážná myšlenka překvapit. Ovšem v poslední době se blýskalo na lepší časy.

Vylepšování Jaderné elektrárny Temelín

Od 13. března do 11. května 2020 byl první temelínský blok v plánované odstávce pro výměnu paliva. Technici však vždy odstávku využijí také k dalším činnostem - k důkladným kontrolám a modernizacím. Temelín vyrábí elektřinu pro pětinu České republiky už 19 let!

Jak funguje produkce radionuklidů pro medicínu v době koronakrize

Nemocnice na celém světě řeší nejen COVID-19, ale i běžný provoz (i když mnohde v omezené míře). Moderní medicínu si neumíme představit bez nukleární medicíny a jejích pomocníků - radionuklidů. Produkce radionuklidů pro medicínu tedy musí pokračovat i v době pandemické krize.

Hledání hmotnosti neutrina

Částice, o níž se kdysi předpokládalo, že je nehmotná, hmotnost má. Je pravděpodobně 500 000 krát menší než elektron, případně ještě menší. Nový horní limit hmotnosti neutrina je 1,1 elektronvoltu. (Elektronvolt je kinetická energie, kterou získá elektron urychlený ve vakuu napětím jednoho voltu.

Kuriózní pojídání arsenu

Určité empirické zkušenosti s jedovatými látkami pocházejí již z doby prehistorické, ale první písemné zmínky o nich najdeme ve starém Egyptě. Vražedné a sebevražedné prostředky se těšily velké pozornosti také v antickém Řecku a Římě, avšak svého vrcholu dosáhlo travičství až v době renezance.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail