然而,科學家通常是通過地面或太空儀器來了解宇宙射線。氣球和衛(wèi)星用來探測第一次藍色閃光,即我們知道的切倫科夫輻射――這是當宇宙射線猛烈撞擊地球上層大氣并釋放能量時,發(fā)出藍色閃光。之后,宇宙射線爆裂開來,并第二次發(fā)出藍色閃光。地面?zhèn)鞲衅魍ǔV荒芴綔y第二次閃光。
數(shù)萬粒子在一天里轟擊小停車場大的區(qū)域,但稀少的高能粒子在一年里很少轟擊同一片區(qū)域。由于衛(wèi)星和氣球升入到了空中,更加適合做這一探測工作,但它們只能覆蓋很小的區(qū)域。沃克利說:“一顆4億美元的衛(wèi)星一年只能發(fā)現(xiàn)一二次粒子,但我們想要發(fā)現(xiàn)成千上萬次。我們總想采用新辦法來做此事。”
沃克利與同事制造了一種地面儀器,能探測第一和第二次閃光。此儀器分辨率和功率較現(xiàn)有地面探測器強大約10倍。科學家通過利用此二次藍色閃光信息來識別粒子是什么元素,來源在哪。比如,有些粒子將更可能來自超新星的猛烈噴發(fā)。”
沒有人想到地面儀器能探測到第一次閃光,直到沃克利在2001年提出這一說法,才意識到這也是不錯的辦法。納米比亞科學家證實了能將此想法應用到名為HESS的望遠鏡陣列中。組成HESS系統(tǒng)的望遠鏡占地為107平方米,每一部上均安裝有960個高靈敏度的感光元件。之后,沃克利采用名VERITAS的望遠鏡陣列打造了自己的天文臺。其目的是與空中高精度的傳感器聯(lián)手進行大區(qū)域的探測。
此改進儀器還能幫助揭示宇宙射線粒子的能量之謎。高能粒子比低能粒子要稀少得多,但總歸還是有的。一些研究人員表示產生宇宙射線的超新星可能會突然爆發(fā)高能粒子。不過,這還有待科學家進一步證實。