Keterangan: Danau Baikal. Kredit: Proyek SeaWiFS NASA / Goddard Space Flight Center dan ORBIMAGE
Konstruksi baru saja dimulai di Lembah Tunka dekat Danau Baikal, Siberia, Rusia pada sebuah observatorium yang, setelah selesai, akan terdiri dari array hingga 1.000 detektor yang mencakup 100 kilometer persegi. Ukurannya akan memungkinkan para ilmuwan untuk menyelidiki sinar kosmik - radiasi ruang yang dipancarkan dari sinar gamma dan inti yang lebih berat - yang dipercepat menjadi energi yang lebih tinggi daripada yang dicapai dalam Large Hadron Collider. Dengan observatorium baru, yang disebut HiSCORE (Hundred Square-km Cosmic ORigin Explorer), para ilmuwan berharap dapat memecahkan misteri asal-usul sinar kosmik, dan mungkin menyelidiki materi gelap juga
Seratus tahun yang lalu fisikawan Austria-Amerika Victor Hess pertama kali menemukan bahwa radiasi menembus atmosfer Bumi dari luar angkasa. Masalahnya adalah untuk melacak asal-usulnya, karena sinar kosmik terdiri dari partikel bermuatan dan karenanya dibelokkan dalam medan magnet antarbintang dan intergalaksi. Penggunaan stasiun detektor yang sederhana dan murah, yang ditempatkan terpisah beberapa ratus meter, memungkinkan instrumen yang luas, memungkinkan para ilmuwan untuk menyelidiki sinar kosmik dalam rentang energi dari 100 TeV hingga setidaknya 1 EeV.
Detektor Cherenkov di depan langit berbintang. Gambar: Kolaborasi Tunka
Sinar kosmik tidak dapat menembus atmosfer kita, tetapi masing-masing detektor dapat mengamati radiasi yang diciptakan ketika sinar kosmik menghantam atmosfer bagian atas Bumi, menyebabkan hujan partikel sekunder yang bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya di udara, menghasilkan radiasi Cherenkov dalam prosesnya. Cahaya ini lemah, tetapi dapat dideteksi di permukaan bumi dengan instrumen sensitif seperti tabung photomultiplier HiSCORE.
Radiasi Cherenkov dapat digunakan untuk menentukan sumber dan intensitas sinar kosmik serta untuk menyelidiki sifat-sifat objek astronomi berenergi tinggi yang memancarkan sinar gamma seperti sisa-sisa supernova dan blazer. Bidang pandang yang luas juga memungkinkan HiSCORE untuk memantau struktur pemancar sinar gamma yang diperluas seperti awan gas molekuler, daerah padat atau struktur skala besar seperti daerah pembentuk bintang atau bidang galaksi.
HiSCORE juga dapat digunakan untuk menguji teori tentang Dark Matter. Fitur penyerapan yang kuat diperkirakan sekitar 100 TeV. Pemeriksaan dapat memberikan informasi tentang penyerapan sinar gamma di bidang foton antarbintang dan CMB. Jika penyerapannya kurang dari yang diharapkan, ini mungkin mengindikasikan adanya foton atau axion tersembunyi. Juga, peluruhan partikel supersimetri berat mungkin dapat dideteksi oleh HiSCORE. Data akan meningkat seiring bertambahnya fasilitas selama bertahun-tahun. Pada 2013-14 luasnya sekitar satu kilometer persegi, dan lebih dari 10 kilometer persegi pada 2016.
HiSCORE adalah proyek bersama antara Institut Penelitian Nuklir dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia di Moskow, Universitas Negeri Irkutsk di Siberia dan Universitas Negeri Lomonosov Moscow - serta DESY, Universitas Hamburg dan Institut Teknologi Karlsruhe di Jerman. HiSCORE juga berharap untuk berkolaborasi dengan observatorium Pierre Auger di Argentina.
Cari tahu lebih lanjut tentang HiSCORE di situs web proyek
