Как превратить смартфон в детектор космических лучей?

Космические лучи – это высокоэнергетические потоки элементарных частиц, источником которых являются такие астрофизические «ускорители», как взрывы сверхновых и черные дыры. Когда частицы космических лучей сталкиваются с атмосферой Земли, они распадаются на другие элементарные частицы, в частности – на мюоны.

Существует множество дорогих (в десятки миллионов долларов) экспериментов по детектированию космических лучей. Однако группа ученых и программистов из США под руководством Джастина Ванденброука (Justin Vandenbroucke) из Университета Висконсина-Мэдисона предложила метод, с помощью которого каждый обладатель смартфона на платформе Android (а в недалеком будущем, по словам исследователей, на любой другой платформе) сможет сделать свой вклад в изучение космических лучей.

Речь идет о приложении, которое способно превратить гаджет в настоящий сенсор, чувствительный к космическим лучами. Это позволяют возможности кремниевого фотоэлектрического чипа, установленного в камере практически любого смартфона. Так же, как частицы света попадают на чип и вызывают электрический сигнал (что позволяет делать фотографии и видео), на чип способны попадать и вызывать сигнал мюоны из космических лучей.

Эту особенность и использует приложение DECO (Distributed Electronic Cosmic-ray Observatory), для функционирования которого достаточно включенной камеры смартфона (DECO самостоятельно будет делать снимки с периодичностью в несколько секунд) в помещении, где нет света. Можно, по словам авторов, просто заклеить камеру непрозрачным скотчем – мюоны, подобно рентгеновским частицам, свободно пройдут через него к фоточувствительному элементу.

Отсутствие света необходимо, так как позволяет исключить световые помехи и зарегистрировать повышение яркости того или иного пикселя как реакцию чипа на столкновение именно с мюоном. Авторы приложения считают, что у него большие перспективы не только в научной, но и в образовательной сфере. Ученые уже собираются привлечь преподавателей к составлению планов того, как можно использовать DECO в обучении физике.

Редакция Naked Science опробовала приложение (Deco можно скачать здесь, а Data Logger – здесь, оба – в формате файла .apk), однако DECO по какой-то причине отказывается работать и выдает ошибку, а регистрация телефона в Data Logger не приводит к каким-либо результатам. Тестирование было проведено в Москве на телефоне HTC One S. Впрочем, авторы отмечают, что продолжают работать над стабильностью и функциональностью разработанных приложений.