Астрофизические исследования в эксперименте TAIGA
Руководитель темы: |
Ткачев Л.Г. |
Заместители: |
Гребенюк В.М. Бородин А.Н. |
Участвующие страны и международные организации:
Германия, Италия, Мексика, Россия, Республика Корея, Польша, Румыния, Чехия, Япония.
Изучаемая проблема и основная цель исследований:
В эксперименте TAIGA проходит поиск локальных галактических источников гамма-квантов с энергией выше 20-30 ТэВ, исследование потоков гамма-излучения от известных источников в той же области энергий, поиск диффузного гамма-излучения от Галактического диска. Исследование энергетического спектра и массового состава космических лучей в энергетическом диапазоне 5·10 13 - 10 19 эВ на недостижимом ранее уровне статистической обеспеченности. Исследование высокоэнергетичной части спектра гамма-излучения от наиболее ярких блазаров (поглощения гамма-квантов на межгалактическом фоне, поиск аксион-фотонных переходов), поиск диффузного гамма-излучения и излучения в диапазоне энергий 10 15 - 10 17 эВ (поиск проявлений нарушения Лоренц-инвариантности).
В рамках эксперимента ТУС исследуются космические лучи предельно высоких энергий (КЛПВЭ), его состав и угловое распределение в области GZK (Greisen-Zatsepin-Kusmin) обрезания, т.е. при энергиях более 7·10 19 эВ. Детектор ТУС позволит регистрацию широких атмосферных ливней (ШАЛ) от нейтрино ультравысокой энергии, что позволит начать исследования в области нейтринной астрономии с космической орбиты.
В рамках эксперимента НУКЛОН планируется измерить спектр и элементный состав космических лучей (КЛ) в интервале энергий 10 11 - 10 15 эВ, т.е. в области "колена" в спектре КЛ и перед ним. В течение 5 лет прямых внеатмосферных измерений будут получены данные, большая статистика которых позволит определить изменения состава КЛ в указанном интервале энергий, а также провести измерение угловой анизотропии КЛ.
Ожидаемые результаты по завершении этапов темы или проектов:
- Разработка и изготовление сети гамма-телескопов для эксперимента TAIGA.
- Участие в создании комплекса программ для моделирования и обработки данных эксперимента TAIGA.
- Участие в анализе данных и подготовки публикаций эксперимента TAIGA.
- Экспериментальная проверка принципа измерения флуоресцентного и черенковского излучения ШАЛ от КЛПВЭ событий в условиях открытого космоса в эксперименте ТУС.
- Разработка программы реконструкции событий в эксперименте ТУС. Восстановление углов прихода и энергий кандидатов ШАЛ.
- Измерение спектра КЛ в интервале 10 11 - 10 15 эВ с разрешением по энергии 70-80% и зарядовому разрешению 0,3 в и интервале первичных ядер Z = 1-30.
- Измерение угловой анизотропии первичного спектра КЛ.
- Изготовление прототипа установки НУКЛОН-2 для исследования изотопного состава космических лучей в диапазоне энергий 10 9 - 10 10 эВ.
- Разработка и изготовление прототипа детектора ОЛВЭ-HERO и проведение тестов на SPS ЦЕРН.
Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:
- Завершение работ по изготовлению гамма-телескопа №3 для эксперимента TAIGA.
- Первый этап работ по изготовлению гамма-телескопа №4 для эксперимента TAIGA.
- Доработка программ моделирования событий в эксперименте TAIGA.
- Участие в создании программ приема и обработки данных эксперимента ТУС. Участие в офф-лайн анализе данных.
- Участие в проведении космического эксперимента НУКЛОН. Участие в off-line обработке данных.
- Разработка и создание прототипа ОЛВЭ-HERO.
Проекты по теме:
|
|
Название проекта |
Руководитель проекта |
Приоритет проекта (сроки реализации) |
|
TAIGA |
Ткачев Л.Г. |
1 (2015-2020) |
Основные этапы темы: |
|
Этап темы или эксперимент |
Руководители |
Статус проекта или эксперимента |
|
Лаборатория или другие подразделения ОИЯИ Ответственные от лаборатории |
Основные исполнители |
1. |
Эксперимент TAIGA |
Ткачев Л.Г. |
|
|
ЛЯП |
Бородин А.Н., Гребенюк В.М., Гринюк А.А., Деменко А.Н., Калинин А.И., Лаврова М.В., Нуртаева У., Пороховой С.Ю., Пан А., Романов В.М., Сабиров Б.М., Сагань Я.И., Слунечка М., Слунечкова В., Фингер М. |
2. |
Эксперимент ТУС |
Ткачев Л.Г. |
|
|
ЛЯП |
Гребенюк В.М., Гринюк А.А., Калинин А.И., Лаврова М.В., Нуртаева У., Пороховой С.Ю., Слунечка М, Слунечкова В., Ткаченко А.В. |
3. |
Эксперимент НУКЛОН |
Ткачев Л.Г. |
|
|
ЛЯП |
Гребенюк В.М., Калинин А.И., Лаврова М.В., Нуртаева У., Пороховой С.Ю., Пан А., Сабиров Б.М., Садовский А.Б., Ткаченко А.В. |
|
ЛИТ |
Слепнев С.К., Шигаев В.Н. |
Сотрудничество по теме: |
|
Страна или международная организация |
Город |
Институт или лаборатория |
Участники |
Статус |
Польша |
Варшава |
UW |
Доминик В. + 2 чел. |
Совместные работы |
Россия |
Москва |
НИИЯФ МГУ |
Хренов Б.А. + 5 чел. Подорожный Д.М. + 7 чел. Кузьмичев Л.А. + 5 чел. |
Протокол |
|
|
НИЯУ "МИФИ" |
Петрухин А. + 10 чел. |
Совместные работы |
|
Иркутск |
ИГУ |
Буднев Н. + 10 чел. |
Совместные работы |
|
Москва, Троицк |
ИЯИ РАН |
Любсандоржиев Б. + 5 чел. |
Совместные работы |
|
Научный |
КрАО РАН |
Вольвач А.Е. + 3 чел. |
Совместные работы |
Румыния |
Бухарест |
ISS |
Хайдук М. + 5 чел. Попеску Е.М. |
Протокол |
Чехия |
Прага |
CU |
Фингер М. + 2 чел. |
Совместные работы |
Германия |
Мюнхен |
MPI-P |
Мирзоян К. + 3 чел. |
Совместные работы |
|
Гамбург |
Ун-т |
Тлукциконт М. + 2 чел. |
Совместные работы |
|
Тюбинген |
Ун-т |
Юхум Дж. + 5 чел. |
Совместные работы |
|
Цойтен |
DESY |
Вишневский Р. + 3 чел. |
Совместные работы |
Италия |
Турин |
UniTo |
Чиавасса А. + 1 чел. |
Совместные работы |
Мексика |
Пуэбла |
BUAP |
Салазар У. + 3 чел. |
Совместные работы |
Республика Корея |
Сеул |
EWU |
Пак И. + 2 чел. |
Совместные работы |
Япония |
Вако |
RIKEN |
Эбисузаки Т. + 2 чел. |
Совместные работы |