13. februar 2023 ble det satt en verdensrekord 3000 meter under havoverflata i Middelhavet. Da ble en elementærpartikkel målt med rekordhøy energi.
– Naturen gjør jobben med å akselerere partikler opp til høye energier mye bedre enn oss, sier Eirik Gramstad, som til vanlig jobber med partikler som skapes i verdens kraftigste akselerator, Large Hadron Collider (LHC) på CERN.
Universets egen akselerator
Hans eget fagfelt, elementærpartikkelfysikk, ble utviklet gjennom studier av den kosmiske strålingen.
Partiklene som universet selv varter opp med kan ha 100 millioner ganger så mye energi som ved LHC. I en evig strøm treffer partiklene jorda, hvor de kolliderer med atmosfæren og danner skurer av nye partikler.
Noen av dem når ned til jordoverflata. Hvert sekund passerer eksempelvis et myon gjennom hodet til hver av oss. Hvor mye som når oss er avhengig blant annet av jordas magnetfelt.
Myon
Elementærpartikkel som likner elektronet, men er 207 ganger tyngre.
Levetid på 2,2 mikrosekunder, noe som “egentlig” er for kort til at det rekker å bevege seg fra toppen av atmosfæren ned til jordoverflata.
Men, siden myonet beveger seg opp mot lyshastigheten vil relativitetseffekter slå inn: Myonet beveger seg så raskt at tiden (for myonet) går langsommere - dermed rekker partikkelen fram likevel.
– Vi har ganske gode målinger av den kosmiske strålingen mange steder, men måleseriene våre har et blankt område mellom 60. og 70. breddegrad, altså omtrent mellom Oslo og Tromsø, sier Gramstad.
Akkurat det gjør han og kollega James Catmore noe med, på tokt med italienske forskere fra Bologna, i beste Amundsen og Nobile-stil.
– Amundsen og Nobile ble uvenner etter sin ferd. Vi er gode venner og har dessuten ikke som mål å bli kjendiser, som Amundsen var opptatt av, sier Gramstad.
Stasjonsvogn-ekspedisjon
Og mens Amundsen og Nobile krysset Polhavet med luftskip, foregikk den nye ekspedisjonen langs E6 i leid stasjonsvogn.
I bagasjerommet på bilen plasserte forskerne en detektor som registrerer myoner, partikler som kan minne om elektroner, bare tyngre.
Underveis mot Tromsø - og sørover igjen gjennom Sverige - stoppet de for målinger for hver breddegrad, i tillegg til registreringer under kjøring.
Gramstad forteller at kosmisk stråling er ganske sensitiv for eventuelle høye bygninger eller fjell i nærheten.
– Det var ikke alltid like lett å finne åpne plasser, særlig ikke i Nord-Norge, så det ble en del besøk til store åpne parkeringsplasser utenfor kjøpesentre langs veien.
Myondetektoren ble opprinnelig bygget på CERN i 2018 av skoleelever fra Italia, Sveits og Norge.
– Elevene bygget tre detektorer. De to andre er plassert i Ny-Ålesund, sier Gramstad.
Gramstad forteller at målingene skal brukes til å forstå den kosmiske strålingen bedre, blant annet hvordan den avhenger av jordas magnetfelt og påvirkes av solstormer.
I Italia har prosjektet pågått over flere år. Det har statlig finansiering og handler både om å måle kosmisk stråling, men også om å engasjere skoleelever i forskning.
Dataen blir nå analysert, og det planlegges publikasjoner i anerkjente tidsskrifter.
– Men minst like viktig: data fra ekspedisjonen vil være tilgjengelig for bruk av skoleelever i både Italia og Norge samt vil bli brukt som del av kurs i partikkelfysikk ved Fysisk institutt, sier Gramstad.
