Российские ученые ближе к пониманию природы космических лучей сверхвысоких энергий
AstroNews.ru - 16 Октября 2019 20:25:02
С помощью множества оригинальных разработок ученые надеются исследовать процессы рождения и распространения гамма-лучей очень высоких энергий и в будущем найти таинственные частицы темной материи, которые до сих пор уклонялись от физиков.
Международное научное сотрудничество в Тункинском эксперименте (TAIGA) запускает одну из крупнейших и наиболее чувствительных в мире обсерваторий гамма-излучения с высокой энергией, позволяющую астрономам впервые изучать гамма-излучение и ультрафиолетовое излучение. Высокоэнергетические космические лучи. Научная группа опубликовала статью в журнале «Ядерные приборы и методы в физических исследованиях», раздел А: ускорители, спектрометры, детекторы и соответствующее оборудование.
В обсерватории ученые из Московского государственного университета (МГУ), Национального исследовательского ядерного университета МИФИ (МИФИ), Института прикладной физики Иркутского государственного университета и других ведущих университетов России и Германии готовятся к новой серии экспериментов на двух обсерваториях ТАИГА с использованием массива распределенных детекторных станций TAIGA-HiSCORE и новых телескопов TAIGA-IACT, которые позволят им регистрировать «изображение» Черенковского излучения от каскада ионизированных частиц, образующегося в результате взаимодействия высокоэнергетических гамма-квантов с атмосферными атомами. Поскольку измерения на основных детекторах обсерватории проводятся в безлунные ночи, эксперименты проводятся осенью, зимой и весной (летом русские ночи слишком короткие).
Уникальный комплекс TAIGA, который строится в долине Тунка в 50 км от южной оконечности озера Байкал, использует новую технологию гибридного массива для обнаружения обширных атмосферных ливней (EAS), генерируемых гамма-квантами. Помимо Черенковского излучения, он может обнаружить все основные компоненты EAS, образующиеся в атмосфере, когда первичные космические лучи попадают в атмосферу.
«Сегодня комплекс находится на стадии развертывания. Число детекторов различных объектов и область их регистрации увеличивается. Разрабатываются методы записи, обработки и анализа событий, а их точность повышается до запланированного уровня. Это неизбежный этап для любого масштабного экспериментального комплекса», - сказал Игорь Яшин, профессор Института ядерной физики и техники МИФИ.
По словам ученого, в ближайшее время начнется сборка третьего Черенковского телескопа и инженеры доведут количество станций детектирования массива TAIGA-HiSCORE до 120 штук на площади в один квадратный километр. Зимой будут проводиться измерения потока гамма-излучения от известных источников гамма-излучения, таких как пульсар в созвездии Рак и другие. В задачи группы МИФИ НРНУ входит тестирование фотоумножителей и соответствующей электроники для установки TAIGA-HiSCORE, разработка и обеспечение работоспособности электроники камеры Черенковских телескопов, дежурство в обсерватории TAIGA и т.д.
Происхождение космических лучей является одной из важнейших загадок современной науки. Решив его, человечество может приблизиться к созданию новых источников сверхвысокой энергии. Например, космические ускорители частиц могут обеспечить энергию ускорения в миллиарды раз больше, чем самый мощный ускоритель частиц на Земле - Большой адронный коллайдер.