Sciencemag.cz
Doporučujeme
Energetické spektrum kosmického záření bylo změřeno až za hranici 10 na 20 eV.
Observatoř Pierra Augera je největším světovým detektorem kosmického záření a dává veřejnosti volně k dispozici 10 procent ze svých naměřených dat. Vědci z observatoře doufají, že tak podnítí použití těchto dat širokou komunitou zahrnující jak profesionální vědce, tak i zájemce z řad poučené veřejnosti, případně i další uživatele v oblasti vzdělávání a popularizace.
Observatoř uvolňovala data podobným způsobem již víc než 10 let, ale jednalo se o mnohem omezenější datové sady, ať už co se týče celkového objemu, tak i zahrnutých datových typů. K nově uvolněným datům lze přistupovat přes internetovou stránku www.auger.org/opendata.
Provoz Observatoře Pierra Augera, zajišťovaný asi 400 vědci z více než 90 institucí v 18 zemích světa, umožnil určení vlastností kosmického záření nejvyšších energií s dříve nevídanou přesností. Toto kosmické záření je tvořeno převážně jádry běžných prvků a k zemi putuje od vzdálených astrofyzikálních zdrojů. Data Observatoře umožnila prokázat, že částice nejvyšších pozorovaných energií pocházejí ze zdrojů mimo naši Galaxii. Energetické spektrum kosmického záření bylo změřeno až za hranici 10 na 20 eV, což odpovídá makroskopické hodnotě celých 16 Joulů v jedné jediné částici kosmického záření. Podařilo se také ukázat, že tok částic na vysokých energiích prudce klesá, a byly nalezeny první důkazy pro existenci specifických zdrojů v blízkém vesmíru. Analýza získaných dat umožnila charakterizovat, které konkrétní druhy částic nesou tyto nejvyšší energie – jde o jádra prvků od vodíku po křemík. Data Observatoře také umožňují podrobit různé teorie a modely současné částicové fyziky zkouškám na energiích zcela mimo dosah největšího pozemského urychlovače LHC.
Observatoř Pierra Augera, umístěná v Argentině, detekuje kosmické záření nepřímo, pozorováním spršek sekundárních částic vytvořených při interakci primárních částic kosmického záření v zemské atmosféře. Povrchový detektor Observatoře pokrývá plochu 3000 km² a tvoří jej pole částicových detektorů rozmístěných v 1500-metrových rozestupech. Je citlivý především na miony, elektrony a fotony, které dosáhnou povrchu Země. Atmosféru nad celou touto oblastí sleduje sada dalekohledů tvořících tzv. fluorescenční detektor, citlivý na slabé ultrafialové záření produkované při rozvoji spršky ve vzduchu.
Data z Observatoře zahrnují vše od surových dat produkovaných těmito a dalšími detektory přes rekonstruované datové soubory vzniklé podrobnou analýzou těchto hrubých dat až po konkrétní výsledky prezentované ve vědeckých časopisech. Některé části těchto dat jsou pravidelně sdíleny s dalšími observatořemi, aby bylo možné provádět analýzy pokrývající celou oblohu nebo tzv. multi-messenger studie využívající informace o různých druzích záření a částic z vesmíru. Tento přístup vzájemné spolupráce mezi různými observatořemi se postupně stává trendem moderní astročásticové fyziky.
Mluvčí Observatoře, Ralph Engel, uvedl: „data z Observatoře Pierra Augera, která byla založena před více než 20 lety, jsou výsledkem rozsáhlé a dlouhodobé investice vědeckých, lidských a finančních prostředků poskytnutých v rámci rozsáhlé mezinárodní spolupráce. Jejich hodnota pro světovou vědeckou komunitu je výjimečná.“ Poskytnutím těchto dat a nástrojů k jejich analýze široké odborné veřejnosti dodržuje Observatoř Pierra Augera princip, podle nějž volný přístup k informacím umožní, z dlouhodobého hlediska, dosáhnout jejich maximálního vědeckého potenciálu.
Observatoř přijala metodu klasifikace komplexnosti zveřejňovaných dat podle současných běžných postupů v částicové fyzice, Jedná se o čtyři úrovně přizpůsobené tak, aby nejlépe vyhovovaly vlastní politice volného přístupu k datům Observatoře Pierra Augera:
Úroveň 1 Publikace s otevřeným přístupem s přidanými numerickými data umožňujícími jejich opakované použití;
Úroveň 2 Pravidelné uvolnění dat o kosmickém záření ve zjednodušeném formátu pro výuku a popularizaci. Od roku 2007 bylo takto uvolňováno 1 % dat a tento objem byl navýšen na 10 % v roce 2019;
Úroveň 3 Nově i poskytnutí rekonstruovaných spršek kosmického záření, vybraných na základě nejlepších dostupných znalostí fungování detektoru a podmínek v době pořízení dat, doprovázených příklady softwarových nástrojů používaných Observatoří v dříve publikovaných analýzách;
Úroveň 4 Nově i poskytování hrubých dat o těchto sprškách takřka ve formátu jak jsou dostupné členům Observatoře. K dispozici jsou také nástroje na zobrazování jednotlivých spršek a jejich analýzu.
Dvě poslední úrovně byly přidány právě při nejnovějším uvolnění dat a zahrnují data ze dvou hlavních částí Observatoře – povrchového detektoru s rozestupem stanic 1500 metrů a fluorescenčního detektoru. Datová sada zahrnuje 10 % ze všech spršek registrovaných Observatoří, podrobených stejným rekonstrukčním a výběrovým procedurám, jaké použila Observatoř ve svých nedávných publikacích. Data pokrývají stejné období pozorování, na základě kterého byly vytvořeny výsledky prezentované na konferenci International Cosmic Ray Conference v roce 2019. K datům přiložené příklady analýz používají aktualizované verze dat Observatoře, a tak se mírně liší od existujících publikací, neboť časem došlo k významným vylepšením v rekonstrukci i v kalibraci. Protože je k dispozici jen 10 % všech dat, statistická významnost výsledků založených na této datové sadě je nižší, než jakou je možné dosáhnout s využitím všech dat – na druhou stranu ale jde o počet spršek srovnatelný s datovými sadami používanými v prvních publikacích Observatoře.
Česká účast na výstavbě a provozu Observatoře Pierra Augera je dlouhodobě podporovaná Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy (MŠMT) v rámci projektů výzkumných infrastruktur (nyní projekt MŠMT LM2018102 a EU-MŠMT CZ.02.1.01/0.0/0.0/18_046/0016010). Vědecké zapojení do vlastního výzkumu spršek kosmického záření je umožněno díky projektu inter-excellence (LTT18004).
Ta observatoř, by při těch obrovských energiích, měla zachytit už dávno různé exotické částice, které unikají LHC. Měla by zachytit fotina, gravitina, WIMPy, axiony a jiné exoty plynoucí ze supersymetrie.