Radio signals of cosmic-ray-induced air showers at the Pierre Auger Observatory

Promotie: dhr. S. Harmsma, 13.15 uur, Doopsgezinde kerk, Oude Boteringestraat 33, Groningen

Proefschrift: Radio signals of cosmic-ray-induced air showers at the Pierre Auger Observatory

Promotor(s): prof.dr. A.M. van den Berg, prof.dr. F.L. Linde

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Meting van radiosignalen van deeltjeslawines van kosmische stralen

In het proefschrift van Sybren Harmsma wordt verslag gedaan van de meting van radiosignalen die afkomstig zijn van deeltjeslawines van kosmische stralen. De metingen zijn gedaan met een experimentele opstelling bij het Pierre Auger observatorium in Argentinië.

Het Pierre Auger observatorium is gebouwd in voor het bestuderen van kosmische stralen van de hoogste energieën (1018 eV en daarboven). Met 3,000 km2 is het Pierre Auger observatorium het grootste observatorium voor kosmische stralen ter wereld. Het is gebouwd door een internationale collaboratie van meer dan 450 wetenschappers uit 18 landen.

De ultra-hoog energetische kosmische stralen die bij het observatorium bestudeerd worden, maken deel uit van een interessante wetenschappelijke puzzel. Hoewel we weten dat deze deeltjes een extreem hoge energie hebben, weten we niet hoe ze deze energie hebben gekregen. Om deze puzzel op te lossen worden de eigenschappen van kosmische stralen bij het observatorium gemeten. Wat zijn ze, en waar komen ze vandaan?

Wanneer kosmische stralen met de atmosfeer van de Aarde botsen, ontstaat er een lawine van miljarden deeltjes. Kosmische stralen kunnen bestudeerd worden door het meten van deze deeltjeslawines. Voor het verbeteren van deze metingen hebben wij gewerkt aan een relatief nieuwe meetmethode. Bij deze methode worden radioantennes gebruikt om straling te meten die door de geladen deeltjes in de lawine is uitgezonden.

In dit proefschrift wordt verslag gedaan van de eerste resultaten van de radio-metingen aan kosmische stralen bij het Pierre Auger observatorium. Hoewel de hoeveelheid beschikbare data beperkt is, zijn er duidelijke radiosignalen gemeten die afkomstig zijn van deeltjeslawines van kosmische stralen. De metingen zijn gedaan met een vrij simpele experimentele opstelling, die het prototype vormde voor een nieuwere meetopstelling. Vervolgens worden de eigenschappen van de kosmische stralen welke zichtbaar waren als radiosignaal besproken en wordt er een verklaring gegeven waarom sommige kosmische stralen wel duidelijk zichtbaar zijn en andere niet.

Sybren Harmsma (Harlingen, 1979) studeerde technische natuurkunde in Groningen. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Kernfysisch Versneller Instituut van de RUG en gefinancierd door FOM. Harmsma werkt nu bij Schut Geometrische Meettechniek.