1 / 20

AVARUUSTUTKIMUSLABORATORIO

TRD. TOF. MAGNET. TRACKER. TOF. RICH. ECAL. Avaruustutkimusta havaitsemalla suurienergiaisia hiukkasia Kosminen säteily Auringossa ja heliosfäärissä syntyvät suurienergiaiset hiukkaset Nykyiset tutkimuslaitteet avaruudessa Alpha Magnetic Spectrometer

dysis
Download Presentation

AVARUUSTUTKIMUSLABORATORIO

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. TRD TOF MAGNET TRACKER TOF RICH ECAL • Avaruustutkimusta havaitsemalla suurienergiaisia hiukkasia • Kosminen säteily • Auringossa ja heliosfäärissä syntyvät suurienergiaiset hiukkaset • Nykyiset tutkimuslaitteet avaruudessa • Alpha MagneticSpectrometer • Solar Heliospheric Observatory AVARUUSTUTKIMUSLABORATORIO

  2. Kosmisen säteilyn tutkimus aloitettiin Turun yliopistossa 1950-luvun lopulla • Maan pinnalla havaittavan kosmisen säteilyn suuntajakauma • Kansainvälinen yhteistyö 1960–luvulta alkaen • Myonispektrometri • Suurienergiaiset hiukkastörmäykset ja Auringon hiukkaset (1974-1990) • Hadronispektrometri ja ilmakuurolaitteisto AVARUUSTUTKIMUKSEN HISTORIA TURUN YLIOPISTOSSA

  3. KOSMISEN SÄTEILYN HISTORIA • Alkusysäys kaasujen sähkönjohtavuuden tutkimisesta • Tuntematon ionisaation lähde • Mittaukset elektroskoopilla Eiffel-tornissa • Ionisaation oletettiin johtuvan maaperästä tulevasta säteilystä

  4. Kosmisen säteilyn ”löytämisestä” tasan 100 vuotta • Victor Hess 7. elokuuta 1912 • Ilmapallolento 5350 m korkeuteen • Usti nad Labem – Bad Saarow • ”...Hyvin suuren läpäisykyvyn omaava säteily saapuu ilmakehään ylhäältäpäin...” https://indico.desy.de/conferenceOtherViews.py?view=standard&confId=4213

  5. 1920-1930 –luvuilla osoitettiin kosmisen säteilyn hiukkasten olevan • Sähköisiä hiukkasia (”leveysaste-efekti) • Positiivisesti varautuneita (itä-länsi –efekti) • Pääasiassa protoneja • Löydettiin myös muita ”alkeis”hiukkasia • Ydintörmäykset ilmakehässä m K0 K+ L p

  6. Hiukkakiihdyttimien kehitys • Kaikki standardimallin perushiukkaset • Lukuisa määrä virittyneitä tiloja  Higgsin bosoni http://pdg.lbl.gov/

  7. GALAKTINEN JA EKSTRAGALAKTINEN KOSMISEN SÄTEILY • Kosmisen säteilyn alkuperä • Galaktinen ja todennäköisesti osittain ekstragalaktinen • Supernovat, pulsarit, aktiivisten galaksien ytimet Suurienergiainen kosmisen säteilyn hiukkanen Aurinkotuulen muodostama onkalo, jossa magneettikenttä Pienienergiainen kosmisen säteilyn hiukkanen

  8. AURINKO • Auringon suurienergiaiset hiukkaset • Auringon ”kosminen säteily” • Aktiivisten alueiden soihtupurkaukset • Koronan massapurkaukset

  9. KOSMISEN SÄTEILYN ENERGIASPEKTRI • Auringon hiukkaset > 1 MeV • Galaktinen kosminen säteily > 1 GeV • Ekstragalaktinen säteily 1018- >1020 eV Varpaat Polvi Nilkka

  10. Törmäyksissä syntyy sekundaarinen säteily • Maan pinnalla lähinnä myoneja • 1015-1020 eV hiukkasten törmäykset • Laajat ilmakuurot • Myoni-, elektroni- ja hadronikomponentit KOSMINEN SÄTEILY ILMAKEHÄSSÄ http://astro.uchicago.edu/cosmus/projects/aires/

  11. http://www.ams02.org/ AVARUUSTUTKIMUS Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02) • Antimateria • Pimeä aine • Kosminen säteily • Uudet löydöt • Massa 8500 kg • Teho 2,5 kW • Datavirta 9 Mbps • Signaalikanavia 300000 • Laukaisu 16.5.2011 • Toiminta vuoteen >2020 asti

  12. Antimateria ja pimeä aine • Antimateria • Diracin relativistisen aaltoyhtälön ennuste • Vastaa yhtälön negatiivisten energiatilojen ratkaisuja • Kaikilla hiukkasilla on vastahiukkanen • Ensimmäinen löydetty antihiukkanen: positroni • Andersson, 1932: Kosminen säteily • Antiprotoni havaittiin hiukkaskiihdytinkokeissa1955 • Antiaine laboratoriossa • Antivety valmistettu: antiprotonin ja positronin sidottu tila • Antiaine ja alkuräjähdys • Symmetriasyistä yhtä paljon materiaa ja antimateriaa • Missä antimateria piileksii? • Pimeä aine • Tähtitieteelliset havainnot johtaneet päätelmään, että vain pieni osa maailmankaikkeuden aineesta havaittavassa muodossa • Pimeän aineen luonne tuntematon • Supersymmetriateorioiden neutraliino-hiukkanen • S-kvarkin sisältävä outo aine: strangelet

  13. Kosminen säteily Φ (sr-1 m-2 sr-1 GeV-1) • Auringon suurienergiaiset • (>1 GeV) hiukkaset • Tähän mennessä pystytty mittaamaan vain epätarkasti perustuen maanpintahavaintoihin Ekin/n (GeV)

  14. AVARUUSTUTKIMUS Solar Heliospheric Observatory/ERNE • Hiukkasten kiihdytysmekanismit • Hiukkasten kulkeutuminen avaruudessa • Avaruussää • Laukaistu 2.12.1995

  15. AVARUUSTUTKIMUS: TULEVAISUUS Solar Orbiter • Euroopan avaruusjärjestön seuraava Aurinkoon keskittyvä missio • Laukaisu 2017 • Radan lähin etäisyys Auringosta 0,28 AU

  16. Kiitos!

  17. 3000 km2 1600 ilmaisinasemaa 1,5 km:n välein Pierre Auger Observatorio, Argentiina IceCube, Etelänapamanner • Ilmakuurolaitteistot • Neutriinojen havaitseminen • Suurimmat energiat ja vaikeimmin havaittavat hiukkaset vaativat mittavat laitteistot

  18. AMS-02 SC (3 Yrs) Antimateria Pimeä aine e+ Energy [GeV] 0 0→ e+ + X for m0 = 200 GeV e+/( e+ + e−)

More Related