Изучение сверхвысокоэнергетичных космических частиц сопряжено с огромными трудностями ввиду их чрезвычайной редкости. Построенный в Аргентине детектор обсерватории Пьера Оже площадью 3000 км² за 4 года зафиксировал лишь 27 частиц. Исследователи из Университета Саутгемптона предлагают радикально увеличить объём собираемых данных, используя информацию о столкновении частиц с поверхностью Луны.
Для сбора информации предлагается использовать излучение Аскарьяна, которое по своей природе близко к более известному черенковскому излучению. Это радиоизлучение возникает, когда частицы сталкиваются с поверхностью Луны почти по касательной. Условием возникновения данного излучения является более высокая скорость падающей частицы по сравнению с фазовой скоростью электромагнитных волн в диэлектрике, с которым она взаимодействует. Это условие выполняется в ситуации контакта высокоэнергетических космических частиц с реголитом. Для регистрации сигналов планируется использовать радиоинтерферометр Square Kilometre Array, который будет построен к 2025 году в Южной Африке и Австралии.
Учёные рассчитали, что с помощью радиоинтерферометра можно будет фиксировать порядка 165 частиц в год, что намного больше потока частиц, наблюдаемого сейчас. Технология также позволит детектировать сопутствующее излучение сверхвысокоэнергетичных нейтрино, которые, как ожидается, возникают при рождении и распространении сверхвысокоэнергетичных космических частиц. Изучение этих нейтрино должно помочь в поиске источников частиц со сверхвысокой энергией в космосе.
