Faculteit BetawetenschappenDepartement Natuur- en Sterrenkunde• Instituut SubAtomaire Physica (SAP)• Centrum Natuurkunde-Didactiek (CND)

Cluster Utrecht

HiSPARC High-School Project on Astrophysics Research with Cosmics

Koos KortlandGert-Jan Nooren Universiteit Utrecht

Introductie

Kosmische stralingBronnen en detectie• Ontdekking• Interactie met aardatmosfeer• Detectie

Websiteshttp://www.cdbeta.uu.nl/subw/hisparchttp://www.hisparc.nl

Introductie

Kosmische stralingBronnen en detectieDoel HiSPARC• Identificeren van de bronnen van hoog-

energetische kosmische straling• Beeldvorming fundamenteel natuurweten-

schappelijk onderzoek

Introductie

Kosmische stralingOntdekking• Sterevolutie• Onderzoek• Bronnen

Introductie

Kosmische stralingOntdekking• Sterevolutie• Onderzoek• Bronnen

Sterevolutie• Hoe ontstaan supernova’s, zwarte gaten en quasars?

Introductie

Kosmische stralingOntdekking• Sterevolutie• Onderzoek• Bronnen

Onderzoek• Hoe is kosmische straling ontdekt?

Introductie

Kosmische stralingOntdekking• Sterevolutie• Onderzoek• Bronnen

Bronnen• Waar liggen de bronnen?

Introductie

Deeltjesstroom als functie van de energie

Introductie

Kosmische stralingInteractie met aard-atmosfeer• Elementaire deeltjes• Muon-verval• Airshowers

Introductie

Kosmische stralingInteractie met aard-atmosfeer• Elementaire deeltjes• Muon-verval• Airshowers

Elementaire deeltjes• Quarks, leptonen en gluonen: hoe ontstaan pionen en muonen?

Introductie

Kosmische stralingInteractie met aard-atmosfeer• Elementaire deeltjes• Muon-verval• Airshowers

Muon-verval• Levensduur 2,2•10–6 s: hoe ver komt het muon in die tijd?

Introductie

Interacties

Introductie

Kosmische stralingInteractie met aard-atmosfeer• Elementaire deeltjes• Muon-verval• Airshowers

Airshowers• Soorten en eigenschappen?

Introductie

Kosmische stralingInteractie met aard-atmosfeer• Elementaire deeltjes• Muon-verval• Airshowers

Airshowers• Soorten en eigenschappen?

Websitehttp://www.th.physik.uni-frankfurt.de

Introductie

Kosmische stralingDetectie• Detector• Detectiestation• Detectienetwerk• Richting en energie

primair kosmisch deeltje

Introductie

Kosmische stralingDetectie• Detector• Detectiestation• Detectienetwerk• Richting en energie

primair kosmisch deeltje

Detector• Werking• Bouwen en testen: instel-ling en efficiëntie

Introductie

Detector

3 internet

Introductie

Kosmische stralingDetectie• Detector• Detectiestation• Detectienetwerk• Richting en energie

primair kosmisch deeltje

Detectiestation• Werking• Bouwen en testen: echte en toevallige coïncidenties

Introductie

Detectiestation

Introductie

Detectiestation

Websitehttp://www.hisparc.nl/detector.php

Introductie

Kosmische stralingDetectie• Detector• Detectiestation• Detectienetwerk• Richting en energie

primair kosmisch deeltje

Detectienetwerk• Werking• Wat is optimaal detectie-netwerk in lokale situatie?

Introductie

Detectienetwerk

2

3

4

5

1

6

Introductie

Kosmische stralingDetectie• Detector• Detectiestation• Detectienetwerk• Richting en energie

primair kosmisch deeltje

Richting en energie primair kosmisch deeltje• Hoe bepalen we inslag-richting en energie uit data drievoudige coïncidentie?

• φ = arctan (m) - 90°• θ = arcsin (c/v)• Sr = k(r/ro)-α(1+r/ro)-(η-α)

   b S b’ A  P s  

  Z b b’ X  

Introductie

Richting en energie primair kosmisch deeltje

• φ = arctan (m) - 90°• θ = arcsin (c/v)• Sr = k(r/ro)-α(1+r/ro)-(η-α)

φ

θ

Introductie

Kosmische stralingBronnen en detectieDoel HiSPARC• Identificeren van de bronnen van hoog-

energetische kosmische straling• Ontdekken van de kosmische

versnellers: hoe komen die hoogenergetische kosmische deeltjes aan hun hoge energie?

• Beeldvorming fundamenteel natuurweten-schappelijk onderzoek