New Feature Found in UHECR Energy Spectrum by the Pierre Auger Collaboration

Ilustrație artistică a unei jerbe atmosferice de particule inițiate în cascadă de o rază cosmică la Ob-servatorul Pierre Auger. Credit: A. Chantelauze/S. Staffi/L. Bret
Artistic illustration of a cosmic ray induced air shower at the Pierre Auger Observatory. Credit: A. Chantelauze/S. Staffi/L. Bret

The energy spectrum of the highest-energy particles in the Universe, ultra-high energy cosmic rays, has been measured with the Pierre Auger Observatory with an unprecedented precision. In addition to the well-known kink in the energy spectrum, typically referred to as the ankle, a new spectral break is found at somewhat higher energy. This new break in the energy spectrum can be explained by an energy-dependent mass composition of cosmic rays. The results are published in two related papers (Phys. Rev. Lett. 125, 121106, 2020 and Phys. Rev. D 102, 062005, 2020).

This determination of the energy spectrum is unique in having an unprecedented exposure of more than 60,000 km2 sr yr, in its method of determining the spectrum free of assumptions about the mass composition of the initial cosmic ray particle, and about details of the hadronic physics of air showers.

Ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) are particles that reach energies of up to 1020 eV, the highest energies of individual particles known in the Universe. With our currently available technology, the LHC accelerator would have to be scaled to the size of the orbit of the planet Mercury to reach this energy. The flux of these particles is extremely small. Less than one particle per century arrives on an area of a square-kilometer. There is a long-standing quest to identify the sources of these particles and the processes that give them such exceptional energies.

The Pierre Auger Collaboration, a group of about 400 scientists from 17 countries from all over the world, is operating the world’s largest observatory for cosmic rays: a hybrid detector made of more than 1600 surface water-Cherenkov stations covering a 3,000 km2 area, which is overlooked by 27 fluorescence telescopes. Together, the different instruments provide calorimetric measurements of the energies of particle cascades produced by UHECRs in the atmosphere and an indirect evaluation of the mass of the primary particle. Combining the information on the energy spectrum, mass composition and the observed arrival direction distribution, important constraints on the sources of these extraordinary particles can be derived.

Analyzing the data collected by the Pierre Auger Observatory so far, the energy spectrum of UHECRs has been determined with very high statistics. Thanks to the unprecedented precision of the measurement, a new spectral feature, a break in the power law at about 1.3´1019 eV, has been identified. The results are reported in two recent publications (Phys. Rev. Lett. 125, 121106, 2020 and Phys. Rev. D 102, 062005, 2020) of the Pierre Auger Collaboration and are illustrated in Figure 1, which shows a possible interpretation of the observed flux and composition data of UHECRs in a scenario with sources that inject particles with a mass composition that changes with energy. The shown example represents a particular class of models, in which the acceleration of particles depends only on their rigidity (energy divided by charge). The abundance of nuclear elements appears to be dominated by intermediate-mass nuclei that are released from the sources with a very hard energy spectrum, which is modified by extragalactic propagation effects. In such a model scenario, the new feature in the spectrum would naturally occur due to the change of composition in the energy range of the new spectral break.

The observed energy spectrum also determines the energy density injected as UHECRs by continuously emitting sources into extragalactic space. Interestingly, some classes of Active Galactic Nuclei and Starburst Galaxies, for which indications of anisotropy have been obtained in different analyses of the Pierre Auger Collaboration, are expected to provide this energy production rate: an intriguing step forward in the quest for the UHECR sources.

The Pierre Auger Observatory is currently undergoing a large-scale upgrade by adding scintillation detectors and radio antennas on top of the existing water-Cherenkov detector stations. This will allow the scientists to obtain more information about the UHECR mass composition, extending it to the highest energies where a possible presence of light mass nuclei could open a new window to composition-sensitive searches for sources and studies of cosmic magnetic fields.

Romania has fully joined the Pierre Auger Collaboration in 2014, and its current contribution comes from the following three institutions: Institute of Physics and Nuclear Engineering Horia Hulubei (IFIN-HH), Institute of Space Science (ISS) and University Polytechnic Bucharest (UPB). Since 2019, fluorescence detectors of the Pierre Auger Observatory are fully monitored and operated, upon a common collaborative measurement calendar, also remotely from Romania, which is “from ISS-Măgurele a step forward to the experiment in the Argentinian pampas”. The Auger-group at ISS contributes also to the mass simulation production of Auger measured events using distributed computing in frame of Auger GRID VO (Virtual Organization), as well as to disseminating and awareness of physics studied at Auger, contributing thus to education through science.

Figure 1: All-particle flux of the highest energy cosmic rays as measured with the Pierre Auger Observatory, scaled by E3. The data are compared with a representative model scenario for sources, illustrating the correlation between the energy of the new spectral feature and the energy-dependent mass composition of the particles.

Contact person: Dr. Gina Isar <gina.isar[at]spacescience.ro>, (ISS) Institutional Responsible in Auger

O nouă caracteristică a spectrului energetic al razelor cosmice de energie ultra-înalta descoperită de Colaborarea Pierre Auger

Ilustrație artistică a unei jerbe atmosferice de particule inițiate în cascadă de o rază cosmică la Ob-servatorul Pierre Auger. Credit: A. Chantelauze/S. Staffi/L. Bret
Ilustrație artistică a unei jerbe atmosferice de particule inițiate în cascadă de o rază cosmică la Observatorul Pierre Auger. Credit: A. Chantelauze/S. Staffi/L. Bret

Spectrul energetic al celor mai energetice particule din Univers, raze cosmice de energie ultra înalta, este măsurat la Observatorul Pierre Auger cu o precizie fără precedent. În plus față de bine cunoscuta caracteristică a spectrului sub denumirea de “gleznă”, la o energie mai înalta este gasită o nouă întrerupere spectrală. Această nouă întrerupere în spectrul de energie poate fi explicată de o dependență a masei particulelor primare față de energie. Rezultatele Colaborării Pierre Auger sunt publicate în două noi articole (Phys. Rev. Lett. 125, 121106, 2020 și Phys. Rev. D 102, 062005, 2020) . 

Această determinare a spectrului energetic este unică, deoarece utilizează o expunere fără precedent, de peste 60000 km2 sr yr. Deasemeni, metoda de determinare a spectrului nu conține ipoteze despre compoziția de masă a particulei cosmice primare, sau detalii despre fizica interacțiilor hadronice ce au loc în timpul dezvoltării unei jerbe de particule secundare în atmosferă.

Razele cosmice de energie ultra-înalta (UHECRs – Ultra High Energy Cosmic Rays) sunt particule care ating energii de până la 1020 eV, cele mai înalte energii ale unor particule individuale cunoscute în Univers. Cu tehnologia disponibilă în prezent, acceleratorul LHC (Large Hadron Collider) ar trebui scalat la mărimea orbitei planetei Mercur pentru a putea accelera particule la aceste energii. Fluxul acestor particule este extrem de mic. Mai puțin de o particulă pe secol ajunge pe o suprafață de un kilometru pătrat. Procesele astrofizice care accelerează aceste particule la energii atât de mari, precum și sursele acestor emisii, sunt înca unele dintre misterele neelucidate ale Universului.

Colaborarea Pierre Auger, care reunește aproximativ 400 de oameni de știintă din 17 țări din întreaga lume, operează cel mai mare observator pentru radiații cosmice din lume: un detector hibrid realizat din peste 1600 de stații de suprafață, detectori bazați pe efectul Cerenkov, care acoperă o arie de 3000 km2. Această suprafață este observată și de 27 telescoape de fluorescență. Împreuna, toate aceste instrumente furnizează măsurători calorimetrice ale energiei jerbelor atmosferice și o evaluare indirectă a masei particulei primare care generează aceste jerbe. Combinând informația dată de spectrul energetic, compoziția de masă și distribuția direcției de sosire observată, pot fi derivate constrângeri importante asupra locației surselor acestor particule extraordinare.

Spectrul de energie al UHECRs a putut fi determinat cu o statistică foarte bună, deoarece au fost utilizate toate evenimentele înregistrate de Observatorul Pierre Auger până acum. Datorită acestei precizii fără precedent a măsurătorilor, o nouă caracteristică a spectrului, o întrerupere la aproximativ 1.3 * 1019 eV a putut fi identificată. Rezultatele sunt raportate în două publicații recente ale Colaborării Pierre Auger (Phys. Rev. Lett. 125, 121106, 2020 și Phys. Rev. D 102, 062005, 2020) și sunt illustrate în Figura 1, care arată o posibilă interpretare a fluxului observat și a compoziției de masă a UHECRs într-un scenariu în care sursele injectează particule cu o compoziție de masă dependentă de energie. Exemplul arătat în Figura 1 reprezintă o clasă particulară de modele, în care accelerarea particulelor depinde numai de rigiditatea lor (energia împărțită la sarcină). Ambundența elementelor chimice pare să fie dominată de nuclee cu masă intermediară, care sunt emise de surse cu un spectru de energie cu o pantă abruptă, care este apoi modificat de efectele propagării extragalactice. Într-un astfel de scenariu model, noua caracteristică din spectru ar apărea în mod natural datorită schimbării compoziției care apare la energiile respective.

Spectrul de energie observat determină deasemenea și densitatea de energie injectată sub forma de particule UHECRs de către sursele cu emisie continuă în spațiul extragalactic. Există câteva clase de Nuclee Galactice Active și Galaxii “Starburst”, pentru care au fost obținute indicații de anizotropie în direcțiile de sosire ale UHECRs, publicate în alte lucrări ale Colaborării Pierre Auger, care pot furniza această rată de energie. Această corelație reprezintă un important pas în identificarea surselor UHECRs.

Observatorul Pierre Auger se află momentan într-o etapă de modernizare de anvergură care constă în adăugarea de detectori scintilatori și antene radio deasupra fiecărei stații existente de detectori Cerenkov. Această modernizare va permite oamenilor de știință să obțină mai multe informații despre compoziția de masă a UHECRs, extinzând aceste studii la energiile cele mai înalte. La aceste energii, o posibilă prezență a nucleelor ușoare poate deschide o nouă fereastră către dezvoltarea unei metode, de căutare a surselor și de investigare a câmpurilor magnetice, sensibilă la compoziție.

România a aderat cu drepturi depline la Colaborarea Pierre Auger în 2014. Contribuția sa actuală la Auger vine din partea a trei instituții, precum: Institutul de Fizică și Inginerie Nucleară Horia Hulubei (IFIN-HH), Institutul de Științe Spațiale (ISS) și Universitatea Politehnica București (UPB). Înca din 2019, detectorii de fluorescență ai Observatorului Pierre Auger sunt monitorizați și operați integral, în baza unui plan de măsurători al colaborării, și de la distanță din România, de la ISS, care este “de la Măgurele, cu un pas mai aproape de experimentul din pampasul Argentinian”. Grupul Auger din ISS contribuie și la producția de simulări masive ale evenimentelor măsurate la Auger, utilizând calculul performant și distribuit din Organizatia Virtuala Auger GRID, precum și la diseminarea și conștientizarea fizicii studiate la Auger, contribuind astfel și la educație prin știință.

Figura 1. Fluxul tuturor particulelor cosmice cu energii ultra înalte măsurate la Observatorul Pierre Auger, scalat cu E3. Datele experimentale sunt comparate cu un model reprezentativ pentru surse, ilustrând corelația dintre energia la care se manifestă noua caracteristică spectrală, și compoziția de masă a particulelor primare dependentă de energie.

Persoană de contact: Dr. Gina Isar <gina.isar[at]spacescience.ro>, Responsabil Instituțional (ISS) Auger

Colaboratori români ai Observatorului Pierre Auger operează integral de la ISS detectorii Auger

Cercetători români la activități operaționale Auger de la ISS

În perioada 9-26 August, 2020, cercetători români, membri ai colaborării Pierre Auger, din cadrul a doua institute de pe platforma de Fizică de la Măgurele, Dr. Paula-Gina Isar în colaborare cu studentul MSc. Dragoș Hîrnea de la ISS-Filială INFLPR și Dr. Alexandru Gherghel-Lascu, respectiv Dr. Denis-Iulian Stanca de la IHIN-HH, au preluat integral în cadrul unei ture operaționale Auger – în premieră în România, de la ISS – operațiile de control și monitorizare de la distanță a telescoapelor de fluorescență si a detectorilor lidar, o parte esențială a experimetului Pierre Auger.

Observatorul Pierre Auger este cel mai mare experiment de radiații cosmce din lume, care studiază efectele atmosferice si proprietățile fizice ale celor mai energetice particule elementare de origine cosmică, cu energii de până la 1020 eV.

Misiunea colaborării internaționale Pierre Auger, la care participă peste 500 de cercetători din întreaga lume, printre care și cercetători români de la două institute naționale de cercetare de pe Platforma de Fizică de la Măgurele (Institutul Național pentru Fizică și Inginerie Nucleară “Horia Hulubei” – IFIN-HH și Institutul de Științe Spațiale – Filială INFLPR) și de la Universitatea Politehnica București, este de a desluși originea, sursele și proprietățile fizice ale particulelor cosmice care penetrează atmosfera Pământului. Acestea dezvoltă jerbe de particule secundare, cele mai energetice distribuindu-se pe suprafața solului pe zeci de kilometri pătrați.

Pentru a măsura astfel de evenimente foarte rare, ale căror energii sunt printre cele mai mari observate vreodată (peste 1018 eV), a fost construit experimentul Pierre Auger în pampasul Argentinian, lânga orașul Malargüe. Experimentul acoperă o suprafață de peste 3000 km2 cu detectori superhibrizi, precum: detectori Cerenkov cu apă pentru măsurarea particulelor secundare care ajung la sol, telescoape optice pentru observarea luminii UV generată în atmosferă, detectori lidar pentru monitorizarea atmosferei și antene radio pentru înregistrarea undelor radio. În timp ce detectorii Cerenkov și antenele radio lucrează continuu și automat 24 din 24 de ore, telescoapele optice sunt operate numai pe timp de noapte și fără lună plină.

Centrul de remote control Auger de la ISS oferă suport la turele operaționale Auger atât colaboratorilor din țară, cât și celor din alte state membre Auger. Centrul regional de la ISS este functional din 2019, fiind complet echipat si avizat conform standardelor Auger cu aparatură modernă hardware și software, asigurând operatorilor Auger condiții confortabile de lucru.

Persoană de contact: Dr. Gina Isar <gina.isar[at]spacescience.ro>, Responsabil Instituțional (ISS) Auger

Galerie foto:

Centrul de remote control Auger de la ISS
De la stânga la dreapta: MSc. Dragoș Hîrnea, Dr. Paula-Gina Isar, Dr. Denis-Iulian Stanca, Dr. Alexandru Gherghel-Lascu

Misiunea ESA/Euclid: Un alt pas către lansare

Satelitul Euclid. Credit foto: Airbus

Misiunea ESA/Euclid a atins un nou obiectiv. Cele două instrumente ale sale, NISP (Near Infrared Spectrometer and Photometer) și VIS (Visible Imager), au fost complet realizate, testate și livrate de compania Airbus Defence and Space în Toulouse (Franța), unde sunt în prezent integrate cu telescopul, pentru a definitiva configurația misiunii.

Utilizând studiul complementar al undelor gravitaționale primordiale (care măsoară distorsiuni ale imaginii galaxiilor datorate distribuției materiei din Univers) și a oscilațiilor acustice ale barionilor (care determina gradul de clasterizare a galaxiilor), Euclid va realiza imagini 3D ale evoluției componentelor materiei întunecate și a energiei întunecate. Acestea vor permite estimarea expansiunii accelerate a Universului cu o acuratețe fără precedent.

Euclid este o misiune de Astronomie și Astrofizică de clasă medie a Agenției Spațiale Europene (ESA).

Institutul de Științe Spațiale (ISS), sub egida Agenției Spațiale Române (ROSA), participă la Misiunea Euclid încă din faza de selecție de către ESA (2007), dezvoltând metode de analiză și interpretare științifică a datelor experimentale.

Comunicatul de presă al ESA în limba engleză este disponibil aici.

Mai multe detalii pentru fiecare instrument în parte sunt disponibile aici.

Persoană de contact (ISS): Dr. Lucia A. Popa <lpopa[at]spacescience[dot]ro>

Galerie foto:

Instrumentul NISP. Credit foto: ESA
Una din componentele CCD ale instrumentului VIS. Credit foto: ESA

„Noaptea Cercetătorilor” – Ediția 2020

În data de 27 noiembrie 2020 va avea loc evenimentul european „Noaptea Cercetătorilor”, sub deviza “Doing Research at Midnight in ROmania – DoReMi-RO”.

Evenimentul își propune să arate publicului larg ce înseamnă să fii cercetător și cât de interesantă și provocatoare este știința si tehnologia înca din școală, prin intermediul a unor variate activități multidisciplinare, precum observații astronomice, experimente interactive, jocuri creative, seminarii și conferințe, dar nu numai!

Evenimentul este organizat de Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” din Iași – în calitate de coordonator al unui Consorțiu academic național format din opt Universități și șapte Institute de Cercetare, precum: Universitatea „Lucian Blaga” din Sibiu (ULBS), Universitatea de Vest din Timișoara (UVT), Universitatea Babeș-Bolyai din Cluj-Napoca (UBB), Universitatea din Craiova (UCV), Universitatea din București (UB), Universitatea „Ștefan cel Mare” din Suceava (USV), Universitatea Maritimă din Constanța (CMU),  Institutul Național de Cercetare pentru Fizica Laserilor, Plasmei și  Radiației, Măgurele (INFLPR),  Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Pământului,  Măgurele (INCDFP),  Institutul de Fizică Atomică, Măgurele (IFA),  Institutul Național de Cercetare Dezvoltare pentru Fizica Materialelor,  Măgurele (INCDFM),  Institutul de Științe Spațiale, Măgurele (ISS), Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Optoelectronică,  Măgurele (INOE 2000) și Institutul Național de Fizică și Inginerie Nucleară „Horia Hulubei”,  Măgurele (IFIN-HH).

Pe lângă activitățile desfășurate la București, alături de celelalte institute de cercetare de pe Platforma de Fizică de la Măgurele, Institutul de Științe Spațiale (ISS) contribuie anul acesta și la extinderea ariei de diseminare a evenimentului “Noaptea Cercetătorilor” cu ajutorul a cinci noi colaboratori pasionați de educația STEAM (Știință, Tehnologie, Inginerie, Arte și Matematică), care ni s-au alăturat în proiect din învățământ și domeniul Astronomiei, precum: Asociația “Ucenicul Astronom” (Miercurea Ciuc), Asociația “Astroclub Meridian 0” (Oradea), Colegiul Național “Ion Luca Caragiale” (Ploiești), Colegiul Național “Barbu Știrbei” (Călărași), Școala Gimnazială “Zaharia Stancu” și Liceul Tehnologic “Virgil Madgearu” (Roșiorii de Vede).

Activitatea la nivel de proiect se va desfășura în 24 de orașe din România și face parte din seria de evenimente finanţate de către Comisia Europeană prin Programul Cadru de Cercetare și Inovare H2020 (2014 – 2020), acțiunile Marie Sklodowska-Curie.

În funcție de situația crizei sanitare cu covid-19 în perioada de desfăsurare a evenimentului, activitatea va avea loc în condiții normale, restrânse sau online.

Persoană de contact (ISS): Paula Gina Isar <isar[at]spacescience[dot]ro>

Afiș cu sigle Colaboratori ISS și Parteneri media:

 

Astronomical event of the year: the Transit of planet Mercury over the Sun’s disk as seen from the Institute of Space Science

Sequence showing the Mercury transit's advance over the Sun's disk observed in H-alfa, on November 11th, 2019. (Foto: M. Teodorescu)
Sequence showing the Mercury transit’s advance over the Sun’s disk observed in H-alfa, on November 11th, 2019. (Foto: M. Teodorescu)

Transits of the inner planets over the disk of the Sun occur periodically, being observed for several centuries now. The interest in such events was mainly a scientific one, focused on a problem that remained unresolved in celestial mechanics for some time. The problem was the advancement of the perihelion of Mercury (a point where a planet, in its movement around the Sun, is closest to it) with a value greater than that calculated by Newton’s law of gravitation. Eventually, the problem was solved at the beginning of the 20th century, with the emergence of the general theory of relativity.

At the headquarters of the Institute of Space Science, a team of researchers from the Space Plasma and Magnetometry Laboratory (Maximilian Teodorescu, Gabriel Voitcu, Costel Munteanu, Eliza Teodorescu and Cătălin Negrea) observed the event from the building’s rooftop. The observation conditions, although not perfect due to the low altitude of the Sun above the horizon, allowed the acquisition of images in two wavelengths (in „white light” at 540 nm for the observation of the solar photosphere, and in the light of ionized hydrogen „H-alpha” at 656.28 nm for the observation of the chromosphere).

In addition to the actual observations, the team had the pleasure of engaging in solar observations with other researchers of the institute. Also, a few children viewed the event through the instrument’s eyepiece, and were fascinated by the appearance of the small dark disk of Mercury with the Sun’s chromosphere in the background.

The current transit showed a major interest from the astronomical community worldwide. The next such event will occur in November 2032.

Below are some photos from the event as well as some astronomical images resulted from the observation session.

This movie  shows the transit of Mercury over the disk of the Sun. Observations are done in the wavelength of ionized hydrogen (H-alpha).

Contact person: Dr. Maximilian Teodorescu <tmaxim[at]spacescience.ro>

Photo Gallery:

 

Evenimentul Astronomic al anului: Tranzitul planetei Mercur peste discul Soarelui observat de la Institutul de Ştiințe Spațiale

Secvență prezentând avansul planetei Mercur peste discul Soarelui observat în H-alfa, în data de 11 Noiembrie 2019. (Foto: Maximilian Teodorescu)
Secvență prezentând avansul planetei Mercur peste discul Soarelui observat în H-alfa, în data de 11 Noiembrie 2019. (Foto: M. Teodorescu)

Tranzite ale planetelor interioare peste discul Soarelui au loc cu o anumită ciclicitate, fiind observate de mai multe secole. Interesul în astfel de evenimente a fost în general unul științific, concentrat în special pe o problemă nerezolvată din mecanica cerească. Problema a constat în avansul periheliului (punct în care o planetă, în mișcarea ei în jurul soarelui, se află cel mai aproape de acesta) cu o valoare mai mare față de cea calculată prin teoria clasică a lui Newton. În cele din urmă, problema a fost rezolvată la începutul secoului XX, odată cu apariția teoriei generale a relativității.

La sediul Institutului de Științe Spațiale, o echipă formată din cercetători ai Laboratorului de Plasmă Spațială și Magnetometrie (Maximilian Teodorescu, Gabriel Voitcu, Costel Munteanu, Eliza Teodorescu și Cătălin Negrea), a observat evenimentul de pe terasa clădirii. Condițiile de observare, deși nu perfecte datorită altitudinii mici a Soarelui desupra orizontului, au permis achiziția de imagini în două lungimi de undă (în “lumina albă” la 540 nm pentru observarea fotosferei solare, și în lumina hidrogenului ionizat “H-alpha” la 656.28 nm pentru observarea cromosferei).

Pe lângă observațiile propriu-zise, echipa a avut plăcerea de a antrena în observații solare și alți cercetători ai institutului. De asemenea, câțiva copii au trecut pe la ocularul instrumentului astronomic, fiind fascinați de aspectul micului disc întunecat al planetei Mercur, având în fundal discul Soarelui.

Actualul tranzit a prezentat un interes major în comunitatea astronomică pe întreg mapamondul, următorul eveniment fiind estimat pentru Noiembrie 2032.

Mai jos sunt prezentate câteva fotografii de la eveniment cât și rezultatele achizițiilor de imagine astronomică.

In acest film poate fi urmarită intrarea și avansul planetei Mercur peste cromosfera Soarelui. Observațiile sunt în lungimea de undă a hidrogenului ionizat (H-alfa).

Persoană de contact: Dr. Maximilian Teodorescu <tmaxim[at]spacescience.ro>

Galerie Foto:

 

20th Anniversary of the Foundation of the Pierre Auger Observatory

Artwork by Sandbox Studio Chicago with Pedro Rivas
Artwork by Sandbox Studio Chicago with Pedro Rivas

Pierre Auger Observatory celebrates this year the 20th Anniversary. The Scientific Symposium, Science Fair and official Celebration take place in Malargüe (Province Mendoza, Argentina), during November 14th -16th, 2019, at the site of the Pierre Auger Observatory.

The Pierre Auger Observatory is the world-wide largest cosmic ray detector, covering an area of 3000 km2. It is operated by a collaboration of more than 400 scientists from 17 countries (including Romania since 2014, represented presently by IFIN-HH and ISS). The aim of the Observatory is the study of the highest-energy particles of the cosmos, up to 1020 electronvolts and above. Data of the Auger Observatory led to major advances in our understanding of high-energy phenomena linked to the most violent processes in the Universe. Scientific breakthroughs have been achieved in several fields. Still, the sources of the particles of such extreme energies have not been identified. In addition, the properties of multiparticle production are studied at energies not covered by man-made accelerators searching for new or unexpected changes of hadronic interactions. The currently ongoing upgrade of the Pierre Auger Observatory, called AugerPrime, will help to address also those remaining open questions and will favor the emergence of a uniquely consistent picture.

More info about the event here.

Aniversarea a 20 de ani de la înființarea Observatorului Pierre Auger

Ilustrație artistică realizată de Sandbox Studio Chicago cu Pedro Rivas
Ilustrație artistică realizată de Sandbox Studio Chicago cu Pedro Rivas

Observatorul Pierre Auger sărbătorește anul acesta aniversarea a 20 de ani de la înființare. Ceremonia oficială, târgul de știință și simpozionul științific au loc în Malargüe (Provincia Mendoza, Argentina), în perioada 14-16 Noiembrie 2019, la sediul Observatorului Pierre Auger.

Observatorul Pierre Auger este cel mai mare detector de radiații cosmice din lume, acoperind o suprafață de 3000 km2. Experimentul este operat de o colaborare internațională cu peste 400 de cercetători din 17 țări (printre care și România din anul 2014, reprezentată în prezent de IFIN-HH și ISS). Scopul Observatorului constă în studiul celor mai energetice particule cosmice cu energii de până la (și peste) 1020 eV. Datele obținute în cadrul Observatorului Auger au contribuit la avansarea înțelegerii fenomenelor fizicii energiilor înalte asociate cu cele mai violente procese din Univers. Au fost realizate descoperiri importante în diferite domenii științifice, însa cu toate acestea sursele particulelor cu energii ultra-înalte nu au fost identificate înca. În plus, proprietățile producției de multiparticule sunt studiate la energii care nu pot fi obținute la acceleratoarele de particule de la sol, căutând astfel noi sau neașteptate schimbări în interacțiile hadronice. Prezenta îmbunătățire a Observatorului Pierre Auger, AugerPrime, va ajuta la găsirea unor răspunsuri la întrebările neelucidate și va facilita accesul la o imagine unică și consecventă a înțelegerii Universului.

Mai multe informații despre eveniment aici.

Cu mic, cu mare, mai aproape de știință la Noaptea Cercetătorilor Europeni 2019

Cele mai strălucite idei ale cercetătorilor români vor fi aduse mai aproape de publicul de toate vârstele vineri, 27 septembrie 2019 (între orele 17:00 şi 22:00), și sâmbătă, 28 septembrie 2019 (între orele 12:00 şi 20:00) la Noaptea Cercetătorilor 2019, un eveniment care va avea loc în Parcul Lumea Copiilor (intrarea dinspre Palatul Copiilor) din București, dar și în alte 25 de orașe din România.

Știința și tehnologia vor coborî în stradă unde vor răspunde la întrebări inedite pentru cei mici și cei mari deopotrivă, precum: Cum putem observa razele cosmice care străbat permanent planeta? Există cutremure pe alte planete din sistemul nostru solar? Cum pot fi detectate emoțiile faciale în timp real? Cum este să locuiești și să lucrezi pe Stația Spațială Internațională? Cum poate fuziona arta cu știința? Cum sunt vânate eclipsele pe tot globul de astronomii amatori? În ce constă securitatea cibernetică sau liftul cosmic?

Noaptea Cercetătorilor promite publicului două zile pline de experimente interactive și demonstrații oferite de institutele de cercetare și de către invitați, în care se vor dezvălui misterele naturii și a modului de funcționare a lucrurilor ce ne înconjoară, fie ele din domeniul tehnologiei sau nu.

Cercetătorii își vor pune creativitatea la bătaie și vor demonstra că știința este accesibilă oricui prin experimente amuzante și inedite ce vor aduce mai aproape de inimile vizitatorilor științe complexe precum chimia, fizica, matematica și nu numai. Printre câteva dintre aceste experiențe unice se vor număra și: crearea de jeleuri jucăușe (asemănătoare celebrului slime), prin reacția dintre ionii divalenți de calciu și alginatul de sodiu; înțelegerea procesului de funcționare a unei lămpi de lavă, dar și demonstrarea modului în care poți străpunge un balon cu o țepușă fără a-l sparge.

Și pentru că domeniul programării este și el unul foarte popular printre adulți, organizatorii evenimentului vor demonstra că acesta este accesibil chiar și celor mici prin oferirea de lecții demonstrative de programare pentru copiii cu vârste cuprinse între 8 și 17 ani în cadrul cărora se va explica ce presupune crearea unui joc pentru PC, Playstation sau mobil și cum este să faci parte din echipa de dezvoltare a unei astfel de aplicații.

Pasionații domeniului protecției mediului vor fi și ei în centrul atenției aflând direct de la fundațiile de specialitate mai multe detalii despre cum se poate restabili echilibrul om-natură din ecosistemul urban, detalii despre cum poate fi împărtășită dragostea de natură și cum se poate conștientiza mai puternic rolul omului în protejarea animalelor sălbatice, precum și mai multe informații despre modalitățile de educare a publicului larg privind modul corect de acționare atunci când sunt găsite animale sălbatice aflate în nevoie.

Muzeul Național de Istorie Naturală „Grigore Antipa” va fi și el pe lista invitaților la eveniment și își va deschide porțile către lumea fascinantă a mediilor naturale unde vizitatorii vor porni într-o călătorie prin numeroase habitate naturale din țară și din lume cu fauna lor caracteristică între orele 17:00 și 21:00.

Noaptea Cercetătorilor Europeni se înscrie în seria acțiunilor Marie Skłodowska-Curie și este un eveniment organizat în fiecare an începând din 2005 ce a atras până acum peste 1.5 milioane de vizitatori. Evenimentul oferă oamenilor de ştiinţă şansa de a intra în directă legătură cu publicul, iar vizitatorilor ocazia de a descoperi universul ştiinţei şi oamenii din spatele experimentelor.

Ne vedem la Noaptea Cercetătorilor Europeni 2019! Intrarea este liberă.

Roll_upNCE2019

Organizatori, Parteneri, Invitați:

Facultatea de Fizică, Universitatea din București (FF-UB)

Institutul Național de Cercetare și Dezvoltare pentru Optoelectronică (INOE2000)

Institutul Național de Cercetare și Dezvoltare pentru Fizica Pământului (INFP)

Institutul National de Cercetare și Dezvoltare pentru Fizica Materialelor (INFM)

Institutul National de Cercetare și Dezvoltare pentru pentru Fizica Laserilor, Plasmei și Radiației (INFLPR)

Institutul National de Cercetare și Dezvoltare pentru Fizică și Inginerie Nucleară „Horia Hulubei” (IFIN-HH)

Extreme Light Infrastructure – Nuclear Physics (ELI-NP)

Institutul de Știinte Spațiale (ISS)

Institutul de Fizică Atomică (IFA)

Muzeul Național de Istorie Naturală „Grigore Antipa”

Radio România Cultural (RRC)

Știință & Tehnică (S&T)

Centrul de informare Europe Direct (CIED) Bucureşti

Acțiunile Marie Skłodowska-Curie – Program de burse pentru cercetare

CRESTEM – FIRST LEGO League

RobotAcademy

Universitatea Copiilor (UNICO)

INFLPR OSA Student Chapter

SPIE Student Chapter Institute for Atomic Physics

ARMAE Asociația Română de Meteorologie Aplicată și Educație

INCAS Institutul Național de Cercetări Aerospatiale „Elie Carafoli”