ENGINEERINGNET -- Wanneer deeltjes uit de kosmische straling in onze atmosfeer terechtkomen, botsen ze met lucht-moleculen en produceren ze nieuwe hoogenergetische deeltjes. Deze deeltjes veroorzaken op hun beurt botsingen en dit gehele proces staat bekend als een airshower.
“Het onderzoeksgebied van kosmische straling is een eeuw oud, en veel is nog niet bekend over de oorsprong van de hoogenergetische deeltjes”, zegt David Fokkema, promovendus aan de Nederlandse Universiteit Twente.
De promotie van Fokkema is uitgevoerd als onderdeel van het HiSPARC wetenschap en outreach project (HiSPARC is een project waarbij middelbare scholen samen met wetenschappelijke instellingen een groot netwerk vormen om kosmische straling met extreem hoge energie te kunnen meten).
Het onderzoek van Fokkema richt zich op de richting van deze ‘airshowers’ die worden gemeten met behulp van detectoren die voornamelijk op middelbare scholen zijn geplaatst. Dit levert informatie op over de oorsprong van de kosmische straling.
De methode van Fokkema is gebaseerd op observaties van verschillen in de aankomsttijd van deeltjes. Deze tijdsverschillen ontstaan als de kosmische straling niet loodrecht van boven, maar onder een hoek binnenkomen.
De dikte van het showerfront, de geometrie van de detectoren en andere experimentele effecten leiden tot onzekerheden in de meting van de aankomsttijden. Deze onzekerheden zijn onderzocht om de precieze invloed op het resultaat te bepalen.
“De methoden ontwikkeld in dit proefschrift zijn eerst geverifieerd door simulaties. Vervolgens analyseerde ik gegevens van een HiSPARC station dat we hebben geplaatst in KASCADE in Karlsruhe, Duitsland.”
“Het KASCADE experiment (een experiment met een oppervlakte van 200 × 200 m) voorzag ons van een onafhankelijke meting van de richting van de airshower. De nauwkeurigheid van het HiSPARC station leverde goede resultaten op.”
De doelstellingen van HiSPARC zijn tweeledig. Aan de ene kant, is het een traditionele onderzoeksgroep bestaande uit onderzoekers en bachelor- en masterstudenten. Aan de andere kant nemen leerlingen van de middelbare school deel aan het experiment en het wetenschappelijk onderzoek.
(GL)
