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  ESPERIMENTO AUGER, RESPONSABILE: Daniele Martello    

L'Osservatorio Auger e` stato progettato per misurare il flusso, direzione e composizione dei raggi cosmici con copertura angolare completa e per energie superiori a 10**18 eV fino al limite osservabile dello spettro con alta statistica. E' ben noto l'interesse di questa regione di altissime energie. E' stato predetto che lo spettro di energia dovrebbe presentare un taglio netto all'energia di circa 5x10**19 eV dovuto all'interazione dei raggi cosmici primari con la radiazione elettromagnetica di fondo (effetto noto come Greisen-Zatsepin-Kuzmin (GZK)).
L'Osservatorio ha identificato una soppressione del flusso della radiazione cosmica ad energie di 5.5x10**19 eV.

L'Osservatorio è situato in Argentina, nella provincia di Mendoza, presso la cittadina di Malargue. Il sito, detto Pampa Amarilla, copre una superficie di circa 3000 km**2 alla quota di 1400 m sul livello del mare ( profondita' atmosferica corrispondente di 875 g/cm**2). Il sito e' quasi piatto con bassissima densita' abitativa e gode di favorevoli condizioni atmosferiche in termini di luce prodotta dagli insediamenti umani e livello di inquinamento da aerosol. L'Osservatorio comprende una grande matrice di rivelatori di superficie (Surface Detector, SD) che copre l'intera are del sito in combinazione con un sistema di telescopi che osservano la fluorescenza atmosferica (Fluorescence Detector, FD). I dati dei rivelatori sono trasmessi via radio e raccolti dal sistema centralizzato di acquisizione dati situato in Malargue.
Il sistema ibrido, combinazione di matrice di rivelatori di superficie per rivelare il fronte dello sciame a terra e telescopi per misurare il profilo longitudinale dello sciame osservando la luce di fluorescenza prodotta nell'atmosfera, sono caratteristica unica del progetto Auger. L'uso combinato delle due tecniche di rivelazione permette un buon controllo degli errori sistematici e una calibrazione della misura dell'energia. Il rivelatore di superficie (SD) e' costituito di una matrice di 1600 contatori di Cherenkov ad acqua distanziati di 1.5 km. Ciascun contatore e' un contenitore cilindrico di volume 10 m**2 x 1.2 m riempito di acqua demineralizzata. Le pareti interne sono rese diffondenti. La luce Cherenkov prodotta nell'acqua dalle particelle dello sciame e' rivelata da tre fototubi orientati verso il basso. La struttura temporale dei segnali dei fototubi e' analizzata da Flash ADC e i dati sono trasmessi insieme con il tempo fornito da un ricevitore GPS. La calibrazione assoluta del rivelatore e' ottenuta con i muoni dei raggi cosmici. Ciascun rivelatore e' autonomo essendo dotato di batteria e pannelli solari. Il rivelatore di fluorescenza (FD) consiste di 24 telescopi che osservano la porzione di atmosfera sopra il sito. I telescopi sono alloggiati in 4 stazioni disposte lungo la periferia del sito. Ciascun telescopio ha un filtro posto sul diaframma che trasmette la luce nella regione spettrale (300 - 400 nm) della fluorescenza dell'azoto, la camera e un grande specchio sferico con raggio di curvatura di 3.4 m. L'elemento sensibile della camera e' una matrice di 440 fototubi esagonali posti sulla superficie focale. Ciascun pixel ha dimensioni di 45 mm corrispondenti ad una accettanza angolare 1.5 gradi. Il campo visuale di ciascun telescopio e' di 30 gradi in azimuth e 28.6 gradi in elevazione. I segnali dei fototubi sono analizzati in tempo e ampiezza da Flash ADC. Il duty cycle del FD e' 12 - 15 % perche' puo' operare soltanto nelle notti senza luna. Sono stati predisposti diversi schemi di trigger usando il SD e il FD indipendentemente o in combinazione.


 OBIETTIVI DELL'ESPERIMENTO AUGER  
The Pierre Auger Observatory is an international scientific project with the objective of studying cosmic rays in the very high energy region, in particular above 10E18 eV.

Auger is an hybrid system based on the combination of a surface detector (SD) and telescopes of fluorescence detectors (FD). This feature allows a determination of the energy scale which is independent of simulation models.

The rate of cosmic rays with energy around 10E20 eV being extremely low, of the order of one per km2 per century, in order to collect a significant statistics, the Auger Observatory is designed to cover a very large area of about 3000 km2.

The Auger Observatory has observed the GZK suppression and found evidence for the extragalactic origin of the very high energy cosmic rays.

 ULTERIORI INFORMAZIONI SULL'ESPERIMENTO AUGER  
http://www.auger.org/

 

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Piazza dei Caprettari, 70 - 00186 Roma
tel. +39 066840031 - fax +39 0668307924 - email: presidenza@presid.infn.it

F.M. F.E.