Detector de rayos cósmicos Fly's Eye de alta resolución


El detector High Resolution Fly's Eye o HiRes era un observatorio de rayos cósmicos de energía ultra alta que operó en el desierto occidental de Utah desde mayo de 1997 hasta abril de 2006. HiRes utilizó la técnica de fluorescencia atmosférica que fue pionera en el grupo de Utah por primera vez en pruebas en el Experimento Volcano Ranch y luego con el experimento original Fly's Eye.

El Fly's Eye de alta resolución usaba espejos más grandes y píxeles más pequeños en comparación con el Fly's Eye original, de ahí el nombre. Un prototipo del experimento HiRes operó entre 1993 y 1996 en el sitio original de Fly's Eye-I (Five Mile Hill). Se configuró en una torre que contempla una estrecha franja de cielo de 3 a 73 grados de altura. Primero, la matriz de tierra de Utah y luego los experimentos CASA y MIA (matriz de tierra y matriz de muones) se colocaron en la superficie a la vista del prototipo de HiRes. Este se convirtió entonces en el primer "experimento híbrido" que recopila información tanto sobre el desarrollo de la ducha de aireinducida por el rayo cósmico incidente, pero también midiendo la huella de la lluvia en la superficie de la Tierra y 3 m debajo de la superficie (con la matriz de muones enterrada). El prototipo de HiRes se desmontó a principios de 1997 para formar parte de la configuración final de HiRes.

En su configuración final, HiRes estaba compuesto por dos sitios separados por 12,6 km. Los sitios estaban ubicados en la cima de las colinas en Dugway Proving Grounds , una instalación de prueba del Ejército de EE. UU. En el desierto del oeste de Utah. HiRes-I (ubicado en Five Mile Hill o Little Granite Mountain ( 40 ° 11′43 ″ N 112 ° 50′11 ″ W  / 40.1953 / 40.1953; -112.8363 ° N 112.8363 ° W ) ) [1] tenía un anillo de 22 telescopios mirando desde 3-17 grados de elevación. HiRes-I estaba equipado con electrónica de muestra y retención que tomó una "instantánea" de la extensa lluvia de aire generada cuando el rayo cósmico incidente interactuó con la atmósfera. Mientras tanto, HiRes-II (ubicado en Camel's Back Ridge ( 40 ° 07′55 ″ N 112 ° 57′32 ″ W  /  40.13194 ° N 112.95896 ° W / 40.13194; -112.95896 Coordenadas : 40 ° 07'55 "N 112 ° 57'32" W  /  40.13194 ° N 112.95896 ° W  / 40.13194; -112.95896 ))[1]tenía dos anillos de telescopios para proporcionar una visualización superior a la atmósfera. Observó de 3 a 31 grados de elevación.

HiRes-II se equipó con un convertidor flash analógico a digital (FADC) para que esencialmente hiciera películas de los eventos de rayos cósmicos. Ambos sitios del observatorio proporcionaron una cobertura azimutal completa (360 grados en azimut). Fueron operados de forma independiente en noches despejadas sin luna. El ciclo de trabajo de HiRes fue cercano al 10%.

El experimento HiRes hizo la primera observación del límite de Greisen-Zatsepin-Kuzmin (corte GZK) [2], que es una indicación de los rayos cósmicos de mayor energía que interactúan con el fondo cósmico de microondas y el universo se vuelve opaco a su propagación.

Un experimento de seguimiento de los experimentos de High Resolution Fly's Eye y Akeno Giant Air Shower Array (AGASA) es el Proyecto Telescope Array, que comenzó la recopilación de datos en el centro de Utah en 2007. Un enfoque similar, pero con los detectores de agua-Cherenkov , ha sido empleado para el Observatorio Pierre Auger, que comenzó a recopilar datos en 2004.