"EUSO, POLAR i tło neutronów - badania promieniowania kosmicznego w Pracowni Fizyki Promieniowania Kosmicznego Zakładu Astrofizyki NCBJ w Łodzi" i "Fale grawitacyjne"

Na najbliższym seminarium Pracownia Fizyki Promieniowania Kosmicznego Zakładu Astrofizyki NCBJ zaprezentuje prowadzone badania promieniowania kosmicznego przez zespół zajmujący projektami EUSO, POLAR i badaniem neutronów. Referat wygłosi dr Jacek Szabelski, Kierownik Pracowni.

Eksperyment JEM (Japanese Experiment Module) ma wystartować w tym roku na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS – International Space Station). Głównym jego zadaniem będzie obserwacja zjawisk wywołanych w atmosferze ziemskiej przez cząstki promieniowania kosmicznego o najwyższych energiach – ponad 1019 eV. Kamera teleskopu będzie rejestrować błyski światła fluorescencyjnego towarzyszące rozwijającym się w atmosferze Wielkim Pękom Atmosferycznym

Kosmiczne błyski gamma (GRB – Gamma Ray Bursts) są uważane za najbardziej energetyczne zjawiska w kosmosie i możliwe źródła promieniowania kosmicznego wielkich energii. Pomiary polaryzacji fotonów z kosmicznych błysków gamma mogą dostarczyć ważnych informacji o procesach emisji tego promieniowania. POLAR jest szwajcarsko-polsko-chińskim projektem detektora mierzącego polaryzację fotonów o energiach 50-500 keV z GRB przy wykorzystaniu podwójnego rozpraszania Comptonowskiego. Eksperyment zostanie umieszczony na chińskiej stacji kosmicznej w 2016 roku. Zadaniem łódzkiego zakładu było zaprojektowanie i zbudowanie modelu inżynieryjnego (EM – Engineering Model) prototypu układu kontroli i zasilania wysokim napięciem dla 25 fotopowielaczy. Scyntylatory oraz FEE (front end electronics) zastały wykonane przez pracowników NCBJ w Świerku. Uczestniczymy w przygotowaniach do analizy wyników pomiarów.

Neutrony są trudnym do wyeliminowania tłem w eksperymentach niskotłowych, takich jak np. poszukiwania ciemnej materii, badania neutrin czy podwójnego rozpadu beta. Celem projektu ISOTTA (ISOTope Trace Analysis) jest stworzenie warunków umożliwiających pozyskiwanie na dużą skalę (masa ok. 1 tony) izotopowo wzbogacanych materiałów dla nowej generacji eksperymentów poszukujących podwójnego bezneutrinowego rozpadu beta. Nasz udział w tym projekcie polega na badaniu procesów transportu neutronów i ich oddziaływań przez porównanie wyników symulacji z pomiarami przy użyciu słabego źródła neutronów i detektora germanowego. Wyniki tych prac posłużą do zbudowania osłon dla detektorów germanowych w celu zredukowania tła neutronowego.

Następnie, o godzinie 12.45 rozpocznie się wykład dr Adana Zadrożnego poświęcony zarejestrowaniu fal grawitacyjnych.

Fale grawitacyjne zostały zarejestrowane 14 września 2015 przez dwa detektory Laserowego Obserwatorium Interferometrycznego Fal Grawitacyjnych – LIGO (Interferometer Gravitational-wave Observatory), znajdujące się w miejscowościach Livingston w stanie Luizjana i Hanford w stanie Waszyngton. Od roku 2007 Virgo i LIGO wspólnie zajmują się analizą danych zebranych przez interferometry należące do międzynarodowej sieci badawczej. Istotny wkład w doprowadzeniu do pierwszej bezpośredniej obserwacji fali grawitacyjnej z układu podwójnego czarnych dziur wniosło 15 polskich naukowców pracujących w grupie POLGRAW, która jest członkiem projektu Virgo. Stworzyli oni podstawy wielu algorytmów i metod służących do wykrycia i estymacji parametrów fal grawitacyjnych z układów podwójnych, przyczynili się do precyzyjnego modelowania sygnału fali grawitacyjnej z układu podwójnego, przeprowadzili symulacje pokazujące, że układy podwójne czarnych dziur są najlepiej wykrywalnymi przez detektory LIGO-Virgo źródłami promieniowania grawitacyjnego, badali astrofizyczne własności układów podwójnych, czy poszukiwali mogących towarzyszyć zdarzeniu błysków optycznych, jak robił prelegent dr Adam Zadrożny.

Dojazd na seminarium z Warszawy

O godzinie 8:00 (23 lutego 2016) z Hożej 69 będzie odchodził mikrobus do Łodzi. Planowany powrót z Łodzi do Warszawy ok. 16:00.