Toekomst van detectie van kosmische straling met extreem dichtbevolkte radio-arrays (FWOAL991)

Ultra-energetische kosmische straling bestaat uit deeltjes met de
hoogste energieën in het heelal, maar hun herkomst is nog steeds
een mysterie. Op weg naar de aarde volgen de deeltje gekromde
trajecten vanwege magneetvelden in de kosmos. Hun
aankomstrichting op aarde wijst daarom niet terug naar de bron. Om
de bronnen toch te kunnen identificeren meten we de massa
compositie van de deeltjes - zijn het protonen of zwaardere deeltjes?
Door de verhouding tussen de verschillende elementen te meten,
leren we meer over de bronnen en de wijze waarop de straling
geproduceerd wordt.
Met de LOFAR radio telescoop in Nederland hebben we een
techniek ontwikkeld om die massacompositie te bepalen. Door de
korte radioflitsen te meten van deeltjes die botsen in de atmosfeer
kunnen we de energie bepalen en de hoogte van de interactie. Met
deze techniek hebben we voor het eerst een hoge resolutie massa
bepaling van kosmische straling verkregen door middel van radio
metingen. Maar er blijven vragen: welk deel van de kosmische
straling wordt in onze eigen Melkweg geproduceerd - bijvoorbeeld
door supernova explosies - en welke ver daarbuiten - bijvoorbeeld
door actieve zwarte gaten?
In dit voorstel beschrijven we nieuwe simulaties en meettechnieken
die ons toestaan om snellere en betere metingen toe doen op lagere
energieën. Daardoor krijgen we een beter beeld van de manier
waarop de massa afhangt van de energie en kunnen we meer leren
over de bronnen van kosmische straling.

Trefwoorden:Radio detection of extended air showers Mass composition of cosmic rays, Massasamenstelling van kosmische straling Massasamenstelling van kosmische straling Mass composition of cosmic rays Massasamenstelling kosmische straling Cosmic ray mass composition

Disciplines:Experimentele deeltjesfysica, Hoogenergetische astrofysica, astrodeeltjesfysica en kosmische stralen