Het Scholierenproject Het Scholierenproject “Kosmische Straling”:“Kosmische Straling”:

Een speurtocht naar hoog-Een speurtocht naar hoog-energetische kosmische stralingenergetische kosmische straling

Johan Messchendorp, KVI 2004Johan Messchendorp, KVI 2004

1)Outreach naar middelbare scholieren

2)Grootschalig experiment: meten van hoog-energetische kosmische straling

3)Nationaal project (HISPARC): Amsterdam, Nijmegen, Utrecht, Leiden, Groningen

Het projectHet project

Zeer hoog-energetische straling

Aantal deeltjes per seconde per vierkante meter als functie van de energie

Energie kan oplopen tot 3x1020eV (vergelijk KVI: 2x108eV)

=energie van een tennisbal met snelheid van 300 km/h

En dat voor 1 kerndeeltje!!!!

Mogelijke bron van hoog-Mogelijke bron van hoog-energetische stralingenergetische straling

Een supernova is een zware ster die onder zijn eigen gewicht instort.

De buitenste lagen worden weggeblazen. Daarbij worden deeltjes versneld tot zeer hoge energie.

Supernova 1987ASupernova 1987A

De meest recente met het oog zichtbare supernova vond plaats in 1987.

10 miljoen oude ster met een massa van 20xZon en 170.000 Lichtjaren van de aarde.

Actieve sterrenstelselActieve sterrenstelsel

Een jet uit de kern van het melkwegstelsel M87 (Virgo A), 60.000.000 Lichtjaren ver.

De kleine heldere bron heeft een massa van ruim 3 miljard zonnen.

Actieve kernen van sterrenstelsels zijn superstralers; wat is de bron?

Hoe meten we nu hoog-Hoe meten we nu hoog-energetische kosmische energetische kosmische

straling op aarde?straling op aarde?Aantal deeltjes in atmosfeer per km2:

• Energie > 1016 eV 12 events/jaar• Energie > 1017 eV 9 events/jaar• Energie > 1018 eV 1 event /jaar• Energie > 1019 eV 6 events/eeuw

Oeps, hoe kunnen we dan toch nog meten?Antwoord: Atmosfeer als vergrootglas!!!

Een regen van deeltjesEen regen van deeltjesKosmische deeltjes botsen in top van atmosfeer met zuurstof- en stikstofkernen. Een lawine van nieuwe deeltjes wordt geproduceerd.

Meetstations op aarde kunnen lawine meten en zodoende de energie en positie van invallend deeltje reconstrueren.

Principe van de detectorPrincipe van de detector

Elektrisch puls

Straling

Scintillatielicht

Internet

Meetstation op schoolMeetstation op school

Detector in skiboxen op het dak van een school

Mogelijke afstudeerprojectenMogelijke afstudeerprojectenA. Simulaties van kosmische showers

1) Fysica aspecten: Wat voor energieen zal cluster meten Verwachte telsnelheden Modelafhankelijkheid

2) Ontwerp en uitvoering van simulatiepakket (visualisatie) voor scholieren

B. Bouw van calibratieopstelling

1) Response v/d detectoren: Energiecalibratie Efficiency

2) Bouw van een calibratieopstelling voor scholieren!

Het Scholierenproject Het Scholierenproject “Kosmische Straling”“Kosmische Straling”

http://www.hisparc.nl

http://www.kvi.nl/~scholieren