Een groep wetenschappers heeft een witboek ingediend bij NASA met een voorstel voor een ruimtegebaseerd observatorium dat zich zou richten op ultrahoogenergetische kosmische straling, neutrino's en fotonen. Het document, dat op 10 augustus 2026 werd ingediend, is opgesteld door twaalf onderzoekers namens de Physics of the Cosmos Program Analysis Group (PhysPAG) en de Cosmic Ray and Neutrino Science Interest Group (CRN SIG).
De hoogste energieën in het heelal
Ultrahoogenergetische kosmische straling, met energieën van meer dan één exa-elektronvolt (EeV), behoort tot de meest extreme deeltjes die wetenschappers kennen. Volgens het arxiv.org wijzen deze deeltjes op extreme processen in het universum, maar zijn veel aspecten ervan na meer dan een eeuw onderzoek nog steeds onbekend.
De onderzoekers stellen dat neutrino's met zeer hoge energieën — boven één peta-elektronvolt (PeV) — die ontstaan bij interacties van kosmische straling, zowel tijdens versnelling als tijdens voortplanting, nieuw inzicht zouden kunnen bieden in deze extreme deeltjes. Bij lagere energieën heeft de opkomst van TeV-neutrino-astronomie al vergelijkbare doorbraken opgeleverd.
Slechts een handvol waarnemingen
Tot nu toe zijn er echter slechts enkele van dergelijke neutrino's waargenomen. Een ruimtegebaseerd observatorium dat zich toelegt op het bestuderen van kosmische straling, neutrino's en fotonen zou volgens de auteurs een ongekend platform bieden voor observaties van deze extreme boodschappers uit het universum.
Het voorstel komt op een moment dat de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie usa.gov zich breder richt op het verkennen van het heelal. De organisatie houdt zich bezig met onderzoek naar de aarde, het zonnestelsel en het universum, en beheert onder meer programma's voor ruimteverkenning en wetenschappelijke missies.
Auteurs en achtergrond
Het witboek is geschreven door Mauricio Bustamante, Johannes Eser, Ke Fang, Claire Guépin, John Krizmanic, Eric Mayotte, Keith McBride, Kohta Murase, Mary Hall Reno, Frank Schroeder, Tonia M. Venters en Stephanie Wissel. Het document is ingediend als bijdrage aan het Ad ASTRA-workshop, een bijeenkomst waar de wetenschappelijke gemeenschap voorstellen kan doen voor toekomstige NASA-missies.
De paper is gepubliceerd onder de categorie Instrumentation and Methods for Astrophysics en heeft ook betrekking op High Energy Astrophysical Phenomena. Het werk is beschikbaar via het arXiv-platform met een DOI die via DataCite wordt geregistreerd.
Context van ruimteonderzoek
Het voorstel sluit aan bij bredere ontwikkelingen binnen de ruimtevaart. NASA biedt via haar google.com toegang tot live-beelden van missies, documentaires en updates over programma's zoals Artemis en de Nancy Grace Roman Space Telescope. Het agentschap houdt zich bezig met uiteenlopende wetenschappelijke missies, variërend van bemande ruimtevaart tot onbemande verkenning van het zonnestelsel.
Het witboek moet nog worden beoordeeld door de wetenschappelijke gemeenschap en NASA-functionarissen. De onderzoekers hopen dat hun voorstel zal leiden tot een concrete missie die de studie van de meest energetische deeltjes in het universum naar een hoger niveau kan tillen.