CALET foretager første direkte målinger af elektroner med høj energi i rummet

CALET Cosmic Ray -eksperimentet, ledet af professor Shoji Torii fra Waseda University i Japan, sammen med samarbejdspartnere fra LSU og andre forskere i USA og i udlandet, med succes har udført højpræcisionsmåling af kosmisk stråle elektronspektrum op til 3 tera elektron volt (TeV) ved hjælp af CALorimetric Electron Telescope (CALET) på det japanske eksperimentmodul, den eksponerede facilitet på den internationale rumstation (ISS). Dette eksperiment er det første til at foretage direkte målinger af sådanne højenergieelektroner i rummet.

CALET -teamet offentliggjorde sine første resultater i Fysisk gennemgangsbreve 1. november.

CALET -eksperimentet er finansieret af Japanese Space Agency (JAXA), det italienske rumfartsagentur (ASI), og NASA. John Wefel, professor emeritus i LSU's Institut for Fysik &Astronomi, fungerer som talsmand for det amerikanske CALET -team, som omfatter LSU (ledende amerikansk institution), NASA Goddard Space Flight Center, Washington University, og University of Denver. Andre LSU -forskere, der arbejder med projektet, er ph.d. -studerende Nick Cannady, forskningsassistenter Doug Granger og Amir Javaid, tidligere LSU -bachelor Anthony Ficklin, og professorer i fysik og astronomi Greg Guzik og Mike Cherry.

"Elektroner med høj energi er svære at måle, men vigtigt, fordi de potentielt giver oplysninger om nærliggende astrofysiske kilder til højenergistråling og/eller mørkt stof, "sagde Cherry." De første resultater giver et strejf af forventet struktur i det høje energispektrum, hvilket kan indikere tilstedeværelsen af ​​en nærliggende kilde til partikler med høj energi som en pulsar eller tilintetgørelse af mørkt stof. "

CALET blev installeret på ISS i august 2015 og har akkumuleret videnskabelige data siden oktober 2015 med et mål om fem års drift. CALET er den første japansk-ledede rumbaserede mission dedikeret til kosmiske stråleobservationer.

Kosmiske stråles oprindelse og acceleration er stadig et af de kosmiske mysterier, og kosmiske stråleelektroner er et af de vigtigste mål for kosmisk stråleforskning med høj energi. Imidlertid, for at observere elektroner med høj energi, det er påkrævet at have (1) energimåling med høj præcision af hver kosmisk strålepartikel, (2) følsomhed til at detektere den meget sjældne elektronstrøm, og (3) evnen til at identificere elektroner begravet under over 1, 000 gange højere strømning af kosmiske stråleprotoner. Således har måling af elektroner over 1 TeV været et vanskeligt mål at opnå.

Kalorimeteret for CALET, med sine unikke og afgørende evner, gør det muligt for forskere at udføre nøjagtig måling af kosmisk stråleelektroner ind i TeV-regionen takket være den langsigtede eksponering, der er tilgængelig på ISS.

Denne måling viser CALETs evne til at foretage en præcis direkte måling af elektroner over 1 TeV, der var vanskelig for tidligere eksperimenter. Med fem års observationer, CALET vil opnå næsten seks gange højere statistik i forhold til dette første resultat, og gør det muligt at reducere de systematiske usikkerheder, herunder det fra detektorsvaret. Målet med projektet er at skubbe energigrænsen til 20 TeV og opnå det præcise energispektrum, forhåbentlig gør det muligt endeligt at demonstrere tilstedeværelsen af ​​nærliggende astrofysiske kosmiske strålekilder og/eller at afsløre arten af ​​mørkt stof.