Pierre Auger Observatorium
Das Pierre Auger Observatorium ist ein internationales physikalisches Großprojekt zur Untersuchung ultrahochenergetischer kosmischer Strahlung. Begründet wurde das Observatorium 1992 von dem US-amerikanischen Nobelpreisträger Jim Cronin sowie dem Briten Alan Watson. Das Observatorium ist benannt nach dem französischen Physiker Pierre Auger, der 1938 die ausgedehnten Luftschauer entdeckte.
Die kosmische Strahlung ist eine Teilchenstrahlung, die uns von allen Richtungen aus dem Weltall erreicht. Sie besteht zum größten Teil aus Atomkernen, mit Elementen von Wasserstoff bis Eisen. Beim Auftreffen auf die Atmosphäre entstehen dabei Teilchenkaskaden, die man Luftschauer nennt.
Die vom Auger Observatorium vermessene Strahlung mit Energien von 1017 eV bis über 1020 eV tritt nur sehr selten auf. Bei 1020 eV erwartet man lediglich 1 Teilchen pro km2 pro Jahrhundert! Aufgrund dieses kleinen Flusses kann sie nur indirekt durch Überwachung einer riesigen Fläche nachgewiesen werden.
Die erste Anlage auf der Südhalbkugel in Malargüe, Argentinien, ist fertig gestellt und liefert seit 2004 Daten.
Zwei Detektor-Systeme arbeiten zusammen
- Fluoreszenzgebäude und Oberflächendetektor-Station
Das Observatorium besteht aus zwei voneinander unabhängigen Detektorsystemen, dem Oberflächendetektor und dem Fluoreszenzdetektor.
Der Oberflächendetektor des Südobservatoriums besteht aus einem Gitter von über 1600 autonomen Stationen, die sich in einem Abstand von jeweils 1,5 km auf einer riesigen Fläche von 3000 km² verteilen. Jede Station besteht aus einem Wasser-Tscherenkow-Detektor, der einfallende geladene Teilchen nachweist.
Ein Luftschauer erzeugt dabei in mehreren Stationen ein Signal. Aus der Stärke und dem Zeitpunkt der Einzelsignale kann dann auf die Energie und die Richtung des Primärteilchens geschlossen werden.
Das Fluoreszenzdetektorsystem besteht aus 24 Teleskopen, die auf vier Standorte verteilt sind und zusammen den gesamten Oberflächendetektor überblicken. Die Teleskope vermessen das für menschliche Augen unsichtbare Fluoreszenzlicht, welches in der Atmosphäre durch einen Luftschauer entsteht.
Das Fluoreszenzlicht ist jedoch sehr schwach, so dass sich die Teleskope nur während mondloser Nächte (15 % der Betriebszeit) benutzen lassen. Der Nachteil wird aber durch die genauere Bestimmung der Energie und den Einblick in die Schauerentwicklung gegenüber dem Oberflächendetektor ausgeglichen.
Auger an der RWTH
Die Auger-Gruppe an der RWTH arbeitet unter der Leitung von Prof. Dr. T. Hebbeker und Prof. Dr. M. Erdmann an diesem Projekt mit.
Folgende Themen werden an der RWTH untersucht:
- Anisotropie kosmischer Strahlung
- Bestimmung galaktischer und extragalaktischer Magnetfelder
- Entwicklung und Simulation von Antennen für einen alternativen Nachweis von Luftschauern mit Hilfe von Radio-Strahlung
- Simulation und Analyse von geneigten Schauern
- Machbarkeitsstudien eines alternativen Nachweises von Luftschauern mit passivem Radar
- Entwicklung einer Stabilitätsüberwachung für das geplante High-Elevation-Auger-Telescope
Hier finden Sie bereits abgeschlossene Arbeiten aus dem Bereich der Astroteilchenphysik.
Auger Ereignisse im Browser
Ausgewählte Daten des Oberflächendetektors können hier graphisch aufbereitet betrachtet werden.
Interner Bereich
Für Mitglieder der Pierre Auger Kollaboration gibt es einen internen Bereich hier.