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Observatorio de Rayos Cósmicos Extremadamente Distribuidos

Partícula registrada por detector CREDO

El Observatorio de Rayos Cósmicos Extremadamente Distribuido (CREDO) es un proyecto científico iniciado a finales de agosto de 2016 por científicos polacos del Instituto de Física Nuclear de Cracovia (al proyecto también se unieron investigadores de la República Checa, Eslovaquia y Hungría) cuyo objetivo es detección de rayos cósmicos y búsqueda de materia oscura . [1] Su objetivo es involucrar al mayor número posible de personas en la construcción de un sistema global de detectores de rayos cósmicos, a partir del cual será posible examinar la esencia de la materia oscura. Al tener una cámara y un módulo GPS , un teléfono inteligente funciona bien como detector de partículas procedentes del espacio. [2] [3] [4]

Objetivo

El principal objetivo de CREDO es la detección y análisis de fenómenos extendidos de rayos cósmicos, las llamadas superpreluvias (SPS), utilizando infraestructuras existentes y nuevas (observatorios de rayos cósmicos, detectores educativos, detectores individuales, etc.). La búsqueda de conjuntos de eventos de rayos cósmicos iniciada por SPS es aún un tema no abordado, en contraste con el análisis más moderno actual, que se centra en la detección de eventos de rayos cósmicos individuales. La explicación teórica de SPS podría darse dentro de escenarios clásicos (por ejemplo, interacción fotón-fotón) o exóticos (por ejemplo, desintegración o aniquilación de materia oscura súper pesada), por lo que la detección de SPS proporcionaría una mejor comprensión de la física de partículas, la astrofísica de alta energía y cosmología . Los conjuntos de rayos cósmicos se pueden clasificar según la extensión espacial y temporal de las partículas que constituyen el conjunto. Se predice que algunas clases de SPS tendrán una distribución espacial enorme, una firma única detectable sólo con una instalación de tamaño global. Dado que el desarrollo y la puesta en servicio de una instalación completamente nueva con tales requisitos no está justificado económicamente y requiere mucho tiempo, los objetivos del análisis global se pueden lograr cuando todos los tipos de detectores existentes se fusionan en una red mundial. La idea de utilizar los instrumentos en funcionamiento se basa en un novedoso algoritmo de activación: además de buscar detectores de superficie vecinos que reciben la señal simultáneamente, también se deben buscar estaciones espacialmente aisladas agrupadas en una pequeña ventana de tiempo. Por otra parte, la estrategia de CREDO también apunta a la participación activa de un gran número de participantes, que contribuirán al proyecto utilizando dispositivos electrónicos comunes (por ejemplo, teléfonos inteligentes), capaces de detectar rayos cósmicos. Ayudará no solo a ampliar la extensión geográfica de CREDO, sino también a gestionar una gran cantidad de mano de obra necesaria para un esquema de reconocimiento de patrones de fuentes colectivas más eficiente para identificar y clasificar MSF. Una red mundial de detectores de rayos cósmicos no sólo podría convertirse en una herramienta única para estudiar la física fundamental, sino que también brindará otras oportunidades, incluidos estudios de clima espacial o geofísica . Entre estos últimos, se puede enumerar el potencial para predecir terremotos mediante el seguimiento de la tasa de eventos de rayos cósmicos de baja energía. Esta diversidad de aplicaciones potenciales ha motivado a los investigadores a publicitar el concepto en la comunidad de física de astropartículas. [2] [5] [6] [7]

Implementación

El usuario debe instalar una aplicación que convierte su teléfono en un detector de rayos cósmicos, conectarlo al cargador y colocarlo en posición horizontal; por ejemplo, colóquelo sobre una mesa o mesita de noche. También es importante que las cámaras del dispositivo estén bien tapadas, por ejemplo con un trozo de cinta adhesiva negra, y las notificaciones indicadas por el parpadeo de luces estén apagadas. Si una partícula de radiación pasa a través de una matriz fotosensible del teléfono, estimulará varios píxeles, lo que será detectado por el programa que envía información al servidor. Gracias al módulo GPS también se conoce la hora y el lugar del evento.

Todos los datos de los teléfonos inteligentes se analizarán conjuntamente en el Centro de Informática Académica Cyfronet AGH, que mantendrá informados a los participantes sobre el progreso de la búsqueda de signos de partículas de alta energía.

Para 2020, la aplicación aún está en prueba y es posible que no produzca los resultados esperados en algunos dispositivos móviles. [8] [9] [10] [11]

Vista previa de los datos recopilados

Todos los rastros de partículas registradas por los teléfonos inteligentes se pueden consultar en un sitio web específico. Su tamaño y forma dependen del tipo y la energía de la partícula capturada y de la dirección de donde proviene.

enlaces externos

Referencias

  1. ^ "Observatorio extremadamente distribuido de rayos cósmicos".
  2. ^ ab Sushchov, O.; Homola, P.; Dhital, N.; Bratek, Ł.; Poznanski, P.; Wibig, T.; Zamora-Saá, J.; Almeida Cheminant, K.; Álvarez Castillo, D.; Góra, D.; Jagoda, P.; Jalocha, J.; Jarvis, JF; Kasztelan, M.; Kopanski, K.; Krupinski, M.; Michałek, M.; Nazarí, V.; Smelcerz, K.; Smolek, K.; Stasielak, J.; Sułek, M. (2017). "Observatorio extremadamente distribuido de rayos cósmicos: un marco global de detección de rayos cósmicos". Avances en Astronomía y Física Espacial . 7 (1–2): 23–29. arXiv : 1709.05230 . Código Bib : 2017AASP....7...23S. doi :10.17721/2227-1481.7.23-29. S2CID  119402212.
  3. ^ "Observatorio extremadamente distribuido de rayos cósmicos 2017: simposio de aniversario (30 de agosto) y reunión de colaboración (31 de agosto) (30-31 de agosto de 2017) · Instituto de Física Nuclear Academia Polaca de Ciencias (Indico)".
  4. ^ "Observatorio extremadamente distribuido de rayos cósmicos: potencial astrofísico novedoso y más allá".
  5. ^ "Estudios globales de rayos cósmicos". DESY Deutsches Elektronen-Sincrotrón . Archivado desde el original el 3 de febrero de 2018 . Consultado el 22 de marzo de 2018 .
  6. ^ "Observatorio de rayos cósmicos extremadamente distribuidos: nuevas posibilidades de investigación en física de astropartículas | Seminario del Instituto de Física Teórica de la Universidad de Wrocław | INTiBS".
  7. ^ Piotr Homola (20 de septiembre de 2017). "Observatorio extremadamente distribuido CosmicRay" (PDF) . oa.uj.edu.pl.
  8. ^ "Observatorio Extremadamente Distribuido de Rayos Cósmicos (CREDO)" (PDF) . CERN .
  9. ^ Sushchov, O.; Homola, P.; Dhital, N.; Bratek, Ł.; Poznanski, P.; Wibig, T.; Zamora-Saá, J.; Almeida Cheminant, K.; Álvarez Castillo, D.; Góra, D.; Jagoda, P.; Jalocha, J.; Jarvis, JF; Kasztelan, M.; Kopanski, K.; Krupinski, M.; Michałek, M.; Nazarí, V.; Smelcerz, K.; Smolek, K.; Stasielak, J.; Sułek, M. (2017). "Observatorio extremadamente distribuido de rayos cósmicos: un marco global de detección de rayos cósmicos" (PDF) . Avances en Astronomía y Física Espacial . 7 (1–2): 23–29. arXiv : 1709.05230 . Código Bib : 2017AASP....7...23S. doi :10.17721/2227-1481.7.23-29. S2CID  119402212 - vía ResearchGate .
  10. ^ Sushchov, O.; Homola, P.; Dhital, N.; Bratek, Ł.; Poznanski, P.; Wibig, T.; Zamora-Saá, J.; Almeida Cheminant, K.; Álvarez Castillo, D.; Góra, D.; Jagoda, P.; Jalocha, J.; Jarvis, JF; Kasztelan, M.; Kopanski, K.; Krupinski, M.; Michałek, M.; Nazarí, V.; Smelcerz, K.; Smolek, K.; Stasielak, J.; Sułek, M. (2017). "Observatorio extremadamente distribuido de rayos cósmicos: un marco global de detección de rayos cósmicos". Avances en Astronomía y Física Espacial . 7 (1–2): 23–29. arXiv : 1709.05230 . Código Bib : 2017AASP....7...23S. doi :10.17721/2227-1481.7.23-29. S2CID  119402212 - vía ResearchGate .
  11. ^ "IEAP - Piotr Homola: Observatorio extremadamente distribuido de rayos cósmicos: nuevas posibilidades de investigación en física de astropartículas".