Glossar
Im Folgenden werden die Fachausdrücke erläutert. Allgemeine Informationen zum Pierre Auger Observatorium und den Detektoren finden sich auf der deutschen Webseite oder (in Englisch) auf der zentralen Webseite oder der des Südexperimentes.
- Station (manchmal Tank genannt): Einer der 1600 Oberflächendetektoren des Pierre Auger Observatoriums. Zusammen bilden sie das Boden-Array des Observatoriums.
- Zenithwinkel (Theta) : Winkel zur lokalen Vertikalen. 0 Grad ist daher die vertikale Richtung, 90 Grad die horizontale.
- Azimutwinkel (Phi) : Winkel entlang des Horizonts bezüglich der Ostrichtung. 0 Grad ist Osten, 90 Grad Norden, 180 Grad Westen und 270 Grad Süden.
- Energie (EeV) : die Energie der kosmischen Strahlung wird in EeV gemessen, Exa-Elektronvolt. 1 EeV entspricht etwa 0.16 Joule.
- VEM : Vertical Equivalent Muon (vertikales Myon-Äquivalent). Signale in den Bodendetektoren des Pierre Auger Observatoriums werden gemessen in Einheiten von VEM. 1 VEM ist das mittlere Signal eines Myons, das vertikal und zentral den Detektor durchdringt. Myonen sind die häufigsten geladenen Teilchen am Boden.
- LDF : Lateral Distribution Function (laterale Verteilungsfunktion) Nahe am Zentrum des kosmischen Luftschauers gibt es viel mehr Teilchen als in grösserer Entfernung. Trotzdem kommen Abstände von bis zu einigen Kilometern vor. Das im Detektor registrierte Signal nimmt als Funktion des Abstandes von der Schauerachse ab und folgt ungefähr einem Potenzgesetz. Die absolute Normierung der LDF ist ein Maß für die Gesamtenergie des einfallenden kosmischen Teilchens.
- Krümmung : Ein kosmischer Luftschauer bewegt sich durch die Atmosphäre mit beinahe Lichtgeschwindigkeit, und die Ankunftszeit der Teilchen bei den verschiedenen Detektoren kann zur Bestimmung der Einfallsrichtung des kosmischen Teilchens benutzt werden (einfache Triangulation). Die Front des Luftschauers ist jedoch keine Ebene sondern weist eine Krümmung auf, welche auch Hinweise auf den Ort der Schauerentstehung liefert. Aus der gemessenen Abweichung der Luftschauerfront von einer Ebene kann die Krümmung ermittelt werden.
- Easting/Northing : (Ost-, Nordkoordinate): Die Bodenkoordinaten des Luftschauerzentrums werden als Easting/Northing angegeben, UTM-Koordinaten.
- Reduziertes Chi2: Sämtliche Parameter (Richtung, LDF ...) werden ermittelt durch Minimierung einer Fitfunktion, und die Qualität des Fits ist gegeben durch das reduziertes Chi2. Man beachte, daß einige zusätzliche Terme in die Minimierungsfunktion einfließen (genaugenommen ist es eine Art "Likelihood-Funktion"), so daß das mittlere reduziertes Chi2 nicht bei 1 liegt.
- T5 : verschiedene Triggerlevel sind beim Pierre Auger Observatorium in Betrieb. Der T1 (erster Triggerlevel) geschieht lokal in jedem Bodendetektor, sobald ein Signal registriert wird. Ist das Signal groß oder zeitlich ausgedehnt (ein Anzeichen für einen kosmischen Luftschauer), wird es zum T2 befördert. Registriert eine Gruppe benachbarter Detektoren einen T2 innerhalb eines kurzen Zeitfensters, wurde ein potentieller kosmischer Luftschauer detektiert, und ein T3 wird vermerkt. Falls eine genauere Inspektion der Daten bestätigt, daß es sich um einen kosmischen Luftschauer handelt, wird dies ein T4 genannt. Ein T5-Ereignis garantiert schließlich eine hohe Datenqualität, und das Ereignis kann ordnungsgemäß rekonstruiert werden (beispielsweise werden Ereignisse am Rand oder außerhalb des Boden-Arrays vom T5-Level abgewiesen).
- PMT : Jeder Bodendetektor ist mit 3 äußerst lichtempfindlichen Sensoren, den sogenannten PMTs, ausgestattet.
- AGN : Aktive Galaxienkerne werden vermutlich durch supermassive schwarze Löcher angetrieben, die grosse Mengen an Materie ausstossen. Sie wurden schon seit längerem als Kandidaten für die höchstenergetische kosmische Strahlung angesehen. Sie verschlucken Gas, Staub und andere Materie von ihrer umgebenden Galaxie und spucken Teilchen und Energie aus. Während die meisten Galaxien wohl ein schwarzes Loch in ihrem Zentrum haben, ist nur ein kleiner Bruchteil davon ein AGN. Das Pierre Auger-Observatorium hat eine Richtungskorrelation zwischen den höchstenergetischen kosmischen Teilchen und relativ nahen AGN beobachtet.