Zobacz promieniowanie kosmiczne!

24 czerwca 1883 r. urodził się Victor Franz Hess, austriacko-amerykański fizyk, odkrywca promieniowania kosmicznego. W 1936 r. otrzymał za to Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Jego narzędziem badawczym były specjalne balony. Unosił się w nich w celu badania właściwości elektrycznych atmosfery i odkrył, że poziom radiacji powietrza gwałtownie wzrasta wraz z wysokością - dokładnie odwrotnie niż się spodziewano. Źródłem tej anomalii uznano promieniowanie kosmiczne. Dzisiaj wiemy już o tym znacznie więcej.

 

Victor Franz hess

 

Promieniowanie kosmiczne to głównie elektrony i zjonizowane atomy, które bombardują Ziemię z - w zasadzie - taką samą intensywnością z różnych stron, przylatując do nas z kosmosu. Przez to że mają ładunek elektryczny, nie da się jednoznacznie określić ich źródła (są odchylane w polu magnetycznym) ale naukowcy uznają, że z uwagi na wysoką energię tego promieniowania jego źródłem muszą być gwałtowne zjawiska w kosmosie. Dobrym kandydatem są np. wybuchy supernowych.

Przed tym promieniowaniem chroni nas ziemskie pole magnetyczne oraz atmosfera naszej planety, która pełni rolę bariery z którą to promieniowanie się zderza. W efekcie na Ziemi obserwujemy raczej promieniowanie wtórne składające się głównie z mionów, a także nieco mniejszej ilości mezonów π i hiperonów. Te cząstki nie są stabilne i nie żyją zbyt długo, ale oddziałując z materią w atmosferze powodują powstanie tzw. pęków atmosferycznych, czyli rozchodzącej się kaskady cząstek w atmosferze. 

 

Miony

 

W Centrum Nauki i Techniki EC1 znajdują się dwa specjalne stanowiska poświęcone temu zjawisku. Pierwszym jest ściana mionowa - połączone liczniki Geigera-Müllera i małe neonówki ułożone ściśle obok siebie. Wystarczy cierpliwie zaczekać a na pewno zobaczymy krótkie błyski. Oznacza to, że ściana właśnie odkryła "atak mionów", wskazując ich kierunek przepływu.

Drugi eksponat dostępny w Centrum Nauki i Techniki EC1 to dyfuzyjna komora mgłowa. Znajduje się w niej mgła z alkoholu. Gdy przebiega przez nią droga promieniowania jonizującego (w tym kosmicznego), zaobserwujemy ją w postaci jasnych kresek. Tak, to co widzicie na poniższym zdjęciu to nie kurz lecz właśnie ślady promieniowania.

 

Ślady promieniowania w dyfuzyjnej komorze mgłowej

 

Dyfuzyjna komora mgłowa w Centrum Nauki i Techniki EC1

 

Niewiele osób wie, że w Łodzi pod powierzchnią gruntu wiele lat działał teleskop mionowy Narodowego Centrum Badań Jądrowych, zbudowany z kilku warstw liczników Geigera-Mullera, wykrywających powstałe w pękach atmosferycznych miony o energiach powyżej 5 GeV. Jego zdjęcie oraz nieco więcej informacji wciąż można znaleźć na stronie NCBJ.

dr Tomasz Banyś / Planetarium EC1