Das Observatorium

Das Pierre Auger-Observatorium ist die weltweit größte Detektoranlage zur Messung Kosmischer Strahlen der höchsten Energien. Erstmalig kommt bei dieser Anlage eine Hybrid-Technik zur Messung von höchstenergetischen Luftschauern zum Einsatz, d.h. Luftschauer werden sowohl mit einem Oberflächen-Detektorfeld als auch mit optischen Teleskopen nachgewiesen. Die simultane Messung von Luftschauern mit beiden Nachweismethoden reduziert sehr stark die Unsicherheiten der Messung. Das Pierre Auger-Observatorium mit je einem Detektorfeld auf der Nord- und Südhalbkugel wird auch das erste Observatorium für Kosmische Strahlung sein, mit dem der ganze Himmel beobachtet werden kann.

Das südliche Auger-Observatorium in der Provinz Mendoza, Argentinien, befindet sich gerade im Aufbau. Es besteht aus einem Feld von Wasser-Cherenkov-Detektoren, die im Abstand von 1,5 km zu einander aufgestellt sind. Energetische Teilchen eines Luftschauers lösen im Wasser Blitze von Cherenkov-Licht aus, die in den Tanks mit jeweils drei Lichtsensoren (PMTs) nachgewiesen werden. In vier Gebäuden am Rand des Detektorfelds beobachten jeweils sechs Fluoreszenzteleskope in klaren dunklen Nächten (10 - 15 % der Messzeit) den Himmel über dem Detektorfeld. Während mit den Tanks die Teilchenverteilung von Luftschauern auf der Erdoberfläche gemessen wird, kann anhand der Leuchtspur die Entwicklung der Teilchenzahl entlang der Schauerbahn durch die Atmosphäre rekonstruiert werden. Die Ergebnisse der Fluoreszenzteleskope dienen u.a. zur Energiekalibration des Experiments.

Für die Interpretation der Daten ist die Kenntnis der Fluoreszenzrate von Luft und der atmoshärischen Bedingungen beim Detektor sehr wichtig. Die hierfür benötigten Daten werden in zusätzlichen Messungen gewonnen.

Nach der Fertigstellung des Süd-Observatoriums geplant, mit dem Aufbau des nördlichen Detektorfeldes zu beginnen. Für das Nordexperiment wurde von der Auger-Kollaboration ein Areal bei Lamar, Colorado, in den USA ausgewählt.