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Observatorio de rayos cósmicos extremadamente distribuidos

Partícula registrada por el 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 la detección de rayos cósmicos y la 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, desde el que 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 del espacio. [2] [3] [4]

Objetivo

El objetivo principal de CREDO es la detección y análisis de fenómenos extendidos de rayos cósmicos, los llamados super-preshowers (SPS), utilizando infraestructura existente y nueva (observatorios de rayos cósmicos, detectores educativos, detectores individuales, etc.). La búsqueda de conjuntos de eventos de rayos cósmicos iniciados por SPS es aún un tema sin tocar, en contraste con el análisis de vanguardia 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 superpesada), por lo que la detección de SPS proporcionaría una mejor comprensión de la física de partículas, la astrofísica de alta energía y la cosmología . Los conjuntos de rayos cósmicos se pueden clasificar en función de la extensión espacial y temporal de las partículas que constituyen el conjunto. Se predice que algunas clases de SPS tienen una distribución espacial enorme, una firma única detectable solo con una instalación de tamaño global. Dado que el desarrollo y la puesta en funcionamiento de una instalación completamente nueva con tales requisitos no es económicamente justificable y requiere mucho tiempo, los objetivos de análisis globales se pueden lograr si todos los tipos de detectores existentes se fusionan en una red mundial. La idea de utilizar los instrumentos en funcionamiento se basa en un nuevo algoritmo de activación: en paralelo a la búsqueda de detectores de superficie vecinos que reciban la señal simultáneamente, también se deben buscar estaciones aisladas espacialmente agrupadas en una pequeña ventana de tiempo. Por otro lado, la estrategia de CREDO también apunta a una participación activa de un gran número de participantes, que contribuirán al proyecto mediante el uso de dispositivos electrónicos comunes (por ejemplo, teléfonos inteligentes), capaces de detectar rayos cósmicos. Esto ayudará no solo a expandir la distribución geográfica de CREDO, sino también a gestionar una gran cantidad de mano de obra necesaria para un esquema de reconocimiento de patrones de colaboración colectiva más eficiente para identificar y clasificar los rayos cósmicos. Una red mundial de detectores de rayos cósmicos no solo podría convertirse en una herramienta única para estudiar la física fundamental, sino que también brindará una serie de otras oportunidades, incluidos los estudios de clima espacial o geofísica . Entre estas últimas, se puede mencionar el potencial de predecir terremotos mediante el seguimiento de la tasa de eventos de rayos cósmicos de baja energía. Esta diversidad de posibles aplicaciones ha motivado a los investigadores a difundir el concepto en toda la comunidad de física de astropartículas. [2] [5] [6] [7]

Implementación

El usuario debe instalar una aplicación que convierta su teléfono en un detector de rayos cósmicos, conectarlo al cargador y disponerlo en posición horizontal; por ejemplo, ponerlo 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 que las notificaciones que se indican mediante el parpadeo de las luces estén apagadas. Si una partícula de radiación pasa a través de una matriz fotosensible en el teléfono, estimulará varios píxeles, lo que será detectado por el programa que envía la información al servidor. Gracias al módulo GPS, también se conoce la hora y el lugar del evento.

Todos los datos de los teléfonos inteligentes serán analizados posteriormente en conjunto en el Centro Informático Académico Cyfronet AGH, que mantendrá a los participantes informados sobre el progreso de la búsqueda de indicios de partículas de alta energía.

En 2020 la aplicación aún se encuentra en pruebas 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 registrados por los teléfonos inteligentes se pueden ver 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 de rayos cósmicos extremadamente distribuidos".
  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 Bibliográfico :2017AASP....7...23S. doi :10.17721/2227-1481.7.23-29. S2CID  119402212.
  3. ^ "Observatorio de rayos cósmicos extremadamente distribuido 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 de rayos cósmicos extremadamente distribuido: nuevo potencial astrofísico y más allá".
  5. ^ "Estudios globales de rayos cósmicos". DESY Deutsches Elektronen-Synchrotron . Archivado desde el original el 2018-02-03 . Consultado el 2018-03-22 .
  6. ^ "Observatorio de rayos cósmicos extremadamente distribuido: 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 de rayos cósmicos" (PDF) . oa.uj.edu.pl .
  8. ^ "Observatorio de rayos cósmicos extremadamente distribuido (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 Bibliográfico :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 Bibliográfico :2017AASP....7...23S. doi :10.17721/2227-1481.7.23-29. S2CID  119402212 – vía ResearchGate .
  11. ^ "IEAP - Piotr Homola: Observatorio de rayos cósmicos extremadamente distribuido: Nuevas posibilidades de investigación en física de astropartículas".