18.12.2019
Гамма-обсерватория TAIGA расположена на территории Тункинского астрофизического центра коллективного пользования Иркутского государственного университета в Республике Бурятия, недалеко от озера Байкал. Специально для нее ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирского государственного университета (НГУ) создали мюонные детекторы, установка которых была недавно завершена.
«Эксперименты в области физики элементарных частиц, которые проводятся на ускорителях, совсем скоро достигнут своего технологического предела. Сегодня, например, никто не обсуждает строительство ускорителя с энергией 1000 ТэВ, – рассказывает старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, заведующий лабораторией НГУ, кандидат физико-математических наук Евгений Кравченко. – Но у нас есть космос – «природный» ускоритель, который всегда работает, и где производятся частицы с энергиями гораздо большими, чем в Большом адронном коллайдере. Одна из целей гамма-обсерватории TAIGA – наблюдать небо в новом энергетическом диапазоне. Мы надеемся открыть источники космических лучей с энергией порядка 1000 ТэВ, определить состав космических лучей в сверхвысоких энергиях, обнаружить ранее неизвестные частицы, которые могут стать указанием на Новую физику, за пределами Стандартной модели».
Территория обсерватории занимает примерно один квадратный километр, на ней располагаются оптические станции, черенковские телескопы и сцинтилляционные детекторы. Основной задачей новосибирских физиков была разработка и производство мюонных сцинтилляционных детекторов.
«Энергия гамма-квантов, которые мы планируем изучать, может быть больше 100 ТэВ – такие частицы прилетают из космоса очень редко, поэтому необходимы установки, способные регистрировать их на площади от одного до тысяч квадратных километров, – поясняет Евгений Кравченко. – Здесь требуется развитие специальных детекторных технологий. Мюонные детекторы, которые мы разработали для проекта, помогут надежно выделять гамма-кванты из общего потока частиц. На данный момент мы произвели и поставили в Тункинскую долину 48 детекторов – все они установлены и уже прошли проверку, то есть готовы к работе».
В пилотный комплекс гамма-обсерватории TAIGA войдут 120 широкоугольных черенковских детекторов установки TAIGA-HiSCORE, три атмосферных черенковских телескопа с зеркалами площадью около 10 кв. метров установки TAIGA-IACT, три кластера сцинтилляционных детекторов установки TAIGA-Muon.
«К концу 2019 г. был выполнен основной объем работ по созданию пилотного комплекса гамма-обсерватории TAIGA с гибридной системой детекторов. В настоящее время на площадке обсерватории продолжаются работы по наладке, настройке и калибровке детекторов и установок комплекса, – рассказывает соруководитель проекта гамма-обсерватории TAIGA, профессор ИГУ, доктор физико-математических наук Николай Буднев. – В полном объеме комплекс будет включен в набор данных осенью 2020 г. Результаты его практической эксплуатации должны доказать эффективность гибридного подхода для решения задач гамма-астрономии сверхвысоких энергий, показать, какие решения являются удачными, а какие требуют доработки, и все это должно стать основой для разработки проекта будущей полномасштабной гамма-обсерватории TAIGA площадью, как минимум, десять квадратных километров».
По словам ученого, в 2020 г. в Тункинской долине совместно с группой из Женевского университета будут проведены испытания камеры телескопа SST1M, разработанного для эксперимента CTA (Cherenkov Telescope Array). В 2019 г. были выполнены подготовительные работы для создания в составе гамма-обсерватории TAIGA первого телескопа на базе этой камеры.
«Что касается научной программы, в этом году мы опубликовали результаты прецизионных измерений энергетического спектра космических лучей в диапазоне энергий 0,8 ПэВ – 4 ЕэВ, получили первые ограничения на поток диффузных гамма-квантов с энергией порядка 100 ПэВ. Но основные результаты мы ожидаем в последующие годы, после того, как пилотный комплекс гамма-обсерватории TAIGA заработает в полном объеме», – добавил Николай Буднев.
Фото: пресс-служба ИЯФ СО РАН
Нет комментариев