Un equipo internacional de investigadores extendió sus resultados de un estudio anterior para medir directamente el espectro de rayos cósmicos de todos los electrones (electrón + positrón) en un rango de energía de 11 GeV a 4.8 TeV con el Telescopio de Electrones Calorimétricos (CALET).

CALET, un detector optimizado para observar electrones de alta energía, se instaló en el módulo experimental japonés Kibo en la Estación Espacial Internacional (ISS) en agosto de 2015. Es la primera misión espacial dirigida por Japón dedicada a la observación de rayos cósmicos. Diseñado para un funcionamiento a largo plazo, CALET acumula datos desde octubre de 2015.

“Me han dicho que la comunidad científica internacional está interesada en las observaciones de CALET porque uno de nuestros objetivos es comprender el origen de los rayos cósmicos de alta energía y la naturaleza de la materia oscura, algunos de los misterios más profundos de este universo, "dice el profesor Shoji Torii de la Universidad de Waseda, el investigador principal de la misión CALET.

El origen y la aceleración de los rayos cósmicos aún no se comprenden bien, y los electrones de rayos cósmicos son uno de los objetivos prioritarios de la investigación de rayos cósmicos de alta energía. Las mediciones precisas de electrones por encima de 1 TeV han sido difíciles de lograr porque requieren mediciones de energía de alta precisión de partículas de rayos cósmicos. sensibilidad para detectar el raro flujo de electrones, y capacidad de identificación precisa de electrones de más de 1, 000 veces mayor flujo de protones en la región de energía TeV.

"Las observaciones a largo plazo en la ISS y el calorímetro de las capacidades de CALET, como poder identificar la carga de las partículas incidentes, detectar la dirección del incidente, y medir la energía de las partículas e identificar las especies detectando el desarrollo de la lluvia de partículas, han permitido a nuestro equipo realizar mediciones precisas de electrones de rayos cósmicos en la región TeV, "Explica el profesor Torii. Anteriormente, en noviembre de 2017, el equipo informó su primer resultado al medir los electrones de rayos cósmicos en el rango de energía de 10 GeV a 3 TeV en Cartas de revisión física .

En este estudio reciente, desarrollaron un nuevo método de análisis de datos para maximizar la detección a energías más altas, aproximadamente duplicando las estadísticas en comparación con su estudio anterior y permitiendo a CALET obtener mediciones de alta precisión del espectro de electrones de rayos cósmicos de hasta 4.8 TeV.

El profesor Torii dice que las estadísticas mejorarán casi tres veces más que ahora al usar datos después de una observación de cinco años. "También reducirá las incertidumbres sistemáticas, incluido el de la respuesta del detector. Nuestro objetivo final es llevar el límite de energía hasta 20 TeV y obtener el espectro de energía preciso, en el que existe una alta probabilidad de descubrir recursos de rayos cósmicos astrofísicos cercanos o revelar la naturaleza de la materia oscura ".

Este estudio fue publicado en línea en Cartas de revisión física el 25 de junio 2018.