Портативный детектор частиц CosmicWatch позволяет «увидеть» космические лучи

Невидимые частицы из космоса, такие как мюоны, постоянно проходят сквозь нас. Обычно их детекторы громоздки и дороги, но изобретение профессора физики Университета Делавэра Спенсера Аксени под названием CosmicWatch меняет ситуацию.

Этот детектор размером с коробку печенья и стоимостью компонентов около $100 (~8000 руб.) светится и считает каждый проходящий через него мюон, сохраняя данные для анализа. Изначально созданный как образовательный инструмент, CosmicWatch теперь используется и в серьёзных международных астрофизических экспериментах.

«Детекторы CosmicWatch позволяют нам проводить гораздо больше физических исследований при значительно меньших затратах, в компактной и портативной форме, открывая двери для многих новых видов экспериментов», — сказал Аксени.

Мюоны помогают изучать экстремальные космические явления, такие как сверхновые, а также «просвечивать» земные объекты — в 2016 году с их помощью была обнаружена неизвестная камера в пирамиде Хеопса.

Момент, когда шар, использованный в эксперименте Шамса, лопнул. Он восстановил детектор CosmicWatch в нескольких километрах от места запуска. Автор: University of Delaware

Третья версия устройства, представленная в октябре 2025 года, может выдерживать высокий уровень радиации и быстрее собирать данные. Она используется в эксперименте по поиску тёмной материи CCM в Лос-Аламосе и в проекте NuDot в Университете Делавэра.

Студенты по всему миру собирают CosmicWatch с нуля, изучая электронику и проводя собственные опыты. Например, аспирант Мусарате Шамс запустил модифицированный детектор на высотном аэростате на 30 км, чтобы изучить, как поток космических лучей меняется с высотой.

Аспиранты Масума Сарфраз и Майлс Гарсия (в центре и справа) изучают данные CosmicWatch в лаборатории. Автор: Evan Krape and courtesy of Musarate Shams

Аксени надеется, что проект превратится в глобальную «гражданскую науку», где люди со всего мира будут отслеживать мюоны в своих локациях. Также он работает над версией детектора для спутников, которая позволит им обмениваться данными о космической погоде, например, о солнечных вспышках.