Kapsyen: Tasik Baikal. Kredit: SeaWiFS Project NASA / Goddard Space Flight Center dan ORBIMAGE
Pembinaan baru sahaja dimulakan di Lembah Tunka berhampiran Tasik Baikal, Siberia, Rusia di sebuah balai cerap yang, setelah selesai, akan terdiri daripada pelbagai hingga 1,000 pengesan yang meliputi 100 kilometer persegi. Ukurannya akan membolehkan para saintis menyiasat sinar kosmik - sinaran ruang yang dipancarkan dari sinar gamma dan inti yang lebih berat - yang dipercepat ke tenaga yang lebih tinggi daripada yang dicapai di Large Hadron Collider. Dengan balai cerap baru, yang disebut HiSCORE (Penjelajah Kosmik ORigin Seratus km persegi), para saintis berharap dapat menyelesaikan misteri asal-usul sinar kosmik, dan mungkin juga menyelidiki bahan gelap
Seratus tahun yang lalu, ahli fizik Austria-Amerika Victor Hess pertama kali mengetahui bahawa radiasi menembusi atmosfer Bumi dari angkasa lepas. Masalahnya adalah untuk mengesan asal usulnya, kerana sinar kosmik terdiri daripada zarah-zarah bermuatan dan oleh itu terpesong dalam medan magnet antara bintang dan intergalaksi. Penggunaan stesen pengesan yang sederhana dan murah, yang berjarak beberapa ratus meter, memungkinkan untuk menginstruksikan kawasan yang luas, yang memungkinkan para saintis untuk menyelidiki sinar kosmik dalam lingkungan tenaga dari 100 TeV hingga sekurang-kurangnya 1 EeV.
Pengesan Cherenkov di hadapan langit berbintang. Imej: Kerjasama Tunka
Sinaran kosmik tidak dapat menembusi atmosfer kita tetapi setiap pengesan dapat memerhatikan radiasi yang dihasilkan ketika sinar kosmik menghantam atmosfer atas bumi, menyebabkan pancuran zarah sekunder yang bergerak lebih cepat daripada kelajuan cahaya di udara, menghasilkan radiasi Cherenkov dalam prosesnya. Cahaya ini lemah, tetapi dapat dikesan di permukaan bumi dengan instrumen sensitif seperti tiub photomultiplier HiSCORE.
Sinaran Cherenkov dapat digunakan untuk menentukan sumber dan intensiti sinar kosmik serta untuk menyiasat sifat objek astronomi bertenaga tinggi yang memancarkan sinar gamma seperti sisa-sisa supernova dan blazar. Medan pandangan yang luas juga membolehkan HiSCORE memantau struktur pemancar sinar gamma yang diperluas seperti awan gas molekul, kawasan padat atau struktur skala besar seperti kawasan pembentuk bintang atau bidang galaksi.
HiSCORE juga boleh digunakan untuk menguji teori mengenai Dark Matter. Ciri penyerapan yang kuat dijangka sekitar 100 TeV. Pemeriksaan dapat memberi maklumat mengenai penyerapan sinar gamma di medan foton bintang dan CMB. Sekiranya penyerapan kurang dari yang dijangkakan, ini mungkin menunjukkan adanya foton atau paksi tersembunyi. Juga, kerosakan zarah supersimetri berat mungkin dapat dikesan oleh HiSCORE. Data akan bertambah baik apabila kemudahan itu berkembang selama bertahun-tahun. Menjelang 2013-14 kawasan seluas satu kilometer persegi, dan lebih dari 10 kilometer persegi menjelang 2016.
HiSCORE adalah projek bersama antara Institut Penyelidikan Nuklear Akademi Sains Rusia di Moscow, Universiti Negeri Irkutsk di Siberia dan Universiti Negeri Lomonosov Moscow - serta DESY, University of Hamburg dan Institut Teknologi Karlsruhe di Jerman. HiSCORE juga berharap dapat bekerjasama dengan balai cerap Pierre Auger di Argentina.
Ketahui lebih lanjut mengenai HiSCORE di laman web projek
