Neues Observatorium zur Untersuchung von kosmischen Strahlen in Südamerika

Das Southern Wide-field Gamma-ray Observatory (SWGO) ist ein Projekt, das ein grosses Observatorium auf der Südhalbkugel schaffen will, um Gammastrahlen und Kosmische Strahlen zu studieren. An diesem Programm arbeiten Wissenschaftler und Ingenieure aus 14 Ländern und 78 Institutionen zusammen, um eine Einrichtung zu bauen, die den südlichen Himmel beobachtet. Das Observatorium wird ein weites Gebiet abdecken, wodurch verschiedene kosmische Ereignisse beobachtet und unsere Galaxie kartiert werden kann.

#Ziele und Zweck

Die Hauptziele von SWGO sind es, hochenergetische Phänomene im Universum zu beobachten. Mit diesem Observatorium hoffen die Wissenschaftler, mehr über die inneren Teile unserer Galaxie zu lernen, das galaktische Zentrum direkt zu beobachten und variable oder vorübergehende Quellen wie aktive galaktische Kerne und Gammastrahlenausbrüche zu untersuchen. Diese Einrichtung wird bestehende Observatorien ergänzen, die bereits auf der Nordhalbkugel aktiv sind.

#Standortauswahl-Prozess

Die Wahl des richtigen Standorts für SWGO ist entscheidend. Die in Betracht gezogenen Standorte müssen spezifische Anforderungen in Bezug auf Höhe, Breite und verfügbaren Platz erfüllen. Der ausgewählte Standort muss zwischen 10 und 30 Grad südlicher Breite liegen, um eine angemessene Sicht auf das galaktische Zentrum zu bieten. Ausserdem muss der Standort mindestens 4.400 Meter über dem Meeresspiegel liegen, um Störungen durch die Atmosphäre bei der Beobachtung von Gammastrahlen und kosmischen Strahlen zu minimieren.

Zusätzlich zu diesen Faktoren muss der Standort genügend Platz bieten, um die Detektionsgeräte unterzubringen. Die Mindestfläche, die benötigt wird, beträgt 80.000 Quadratmeter für den inneren Teil des Observatoriums und mindestens 200.000 Quadratmeter für zusätzliche Installationen. Idealerweise sollte die Gesamtfläche mehr als 1 Kilometer betragen, um zukünftige Erweiterungen zu ermöglichen.

#Kandidatenländer und Standorte

Vier südamerikanische Länder haben Standorte für SWGO vorgeschlagen: Argentinien, Bolivien, Chile und Peru. Jedes Land hat Standorte präsentiert, die die notwendigen Kriterien erfüllen.

#Argentinien

In Argentinien wurden zwei potenzielle Standorte in der Provinz Salta identifiziert. Der erste Standort, Cerro Vecar, liegt auf einer Höhe von 4.800 Metern und befindet sich in der Nähe von zwei anderen Observatorien. Der zweite Standort, Alto Tocomar, liegt etwas niedriger bei 4.420 Metern. Beide Standorte sind etwa 5 Kilometer voneinander entfernt, nahe der Stadt San Antonio de Los Cobres. Diese Standorte sind durch sandigen Boden gekennzeichnet, der vor dem Bau vorbereitet werden muss.

#Bolivien

Bolivien hat einen Standort im Chacaltaya-Plateau vorgeschlagen, bekannt als Cerro Estuquería. Dieser Standort liegt auf 4.750 Metern Höhe, nahe dem bestehenden ALPACA-Observatorium. Er wird jedoch als Backup-Option betrachtet, weil er nicht die Mindestflächenanforderung erfüllt.

#Chile

In Chile werden zwei Standorte im Atacama Astronomischen Park in Betracht gezogen. Pampa La Bola ist der Hauptstandort auf 4.750 Metern, während Pajonales als Backup bei 4.625 Metern dient. Beide Standorte sind ungefähr 18 Kilometer voneinander entfernt und in der Nähe der Stadt San Pedro de Atacama, was den Zugang zu Ressourcen wie Wasser und Strom erleichtert.

#Peru

Zwei Standorte in Peru werden in Betracht gezogen: Yanque und Imata, beide in der Region Arequipa. Yanque liegt auf 4.850 Metern, und Imata liegt auf 4.450 Metern. Beide Standorte sind flach und haben Zugang zu nahegelegenen Städten für Ressourcen. Auch die Gegend um den Sibinacocha-See wird für ein see-basiertes Detektordesign in Betracht gezogen, was eine weitere potenzielle Option in der Region hinzufügt.

#Standortcharakterisierungsstudie

Die SWGO-Kollaboration führt derzeit Studien durch, um Informationen über die vorgeschlagenen Standorte zu sammeln. Das umfasst die Bewertung der physikalischen Eigenschaften wie Höhe und Platzverfügbarkeit sowie die ökologischen Auswirkungen des Baus des Observatoriums. Experten haben die Hauptstandorte besucht, um ihre Eignung basierend auf diesen Faktoren zu überprüfen.

#Engagement mit lokalen Gemeinschaften

Die Einbindung lokaler Gemeinschaften ist ein wichtiger Teil des Standortauswahlprozesses. Das Team will die einheimischen Leute, die als pueblos originarios bekannt sind, in Diskussionen über das Projekt einbeziehen. Es wurden Treffen organisiert, um sie über SWGO zu informieren und ihre Bedürfnisse und Bedenken anzuhören. Verbindungen zu diesen Gemeinschaften aufzubauen ist entscheidend, um sicherzustellen, dass das Projekt vorteilhaft und respektvoll gegenüber lokalen Kulturen und Interessen ist.

#Nächste Schritte

Bis Ende 2023 will die SWGO-Kollaboration die Shortlist der Standorte abschliessen. Das Team wird die Leistung jedes Standorts basierend auf den gesammelten Daten bewerten, was bei der Entscheidung helfen wird, welche Standorte als primäre oder Backup-Optionen dienen werden. Sobald die primären Standorte ausgewählt sind, werden weitere Studien durchgeführt, um die Kosten und potenziellen ökologischen Auswirkungen zu bewerten, bevor im Jahr 2024 eine endgültige Entscheidung über den Bauort getroffen wird.

#Fazit

SWGO stellt einen bedeutenden Schritt nach vorne in unserer Fähigkeit dar, hochenergetische Phänomene im Universum zu beobachten und zu verstehen. Durch internationale Zusammenarbeit und sorgfältige Standortauswahl wird dieses Observatorium den Wissenschaftlern ermöglichen, den südlichen Himmel in bisher unerreichter Detailtiefe zu beobachten. Das Projekt wird nicht nur unser Wissen über Astrophysik erweitern, sondern auch Partnerschaften mit lokalen Gemeinschaften fördern, wodurch sichergestellt wird, dass ihre Stimmen in die Diskussion eines so wichtigen wissenschaftlichen Vorhabens einbezogen werden.