02-2-1125-2015/2020
 
Приоритет: 1
   
Статус: Завершаемая

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 5·1013 - 1019 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 1015 - 1017 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 7·1019 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 1011 - 1015 эВ, т.е. в области "колена" в спектре КЛ и перед ним. В течение 5 лет прямых внеатмосферных измерений 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:
  1. Разработка и изготовление сети гамма-телескопов для эксперимента TAIGA.

  2. Участие в создании комплекса программ для моделирования и обработки данных эксперимента TAIGA.

  3. Участие в анализе данных и подготовки публикаций эксперимента TAIGA.

  4. Экспериментальная проверка принципа измерения флуоресцентного и черенковского излучения ШАЛ от КЛПВЭ событий в условиях открытого космоса в эксперименте ТУС.

  5. Разработка программы реконструкции событий в эксперименте ТУС. Восстановление углов прихода и энергий кандидатов ШАЛ.

  6. Измерение спектра КЛ в интервале 1011 - 1015 эВ с разрешением по энергии 70-80% и зарядовому разрешению Δ≈0,3 в и интервале первичных ядер Z = 1-30.

  7. Измерение угловой анизотропии первичного спектра КЛ.

  8. Изготовление прототипа установки ОЛВЭ–HERO для исследования космических лучей в диапазоне энергий 1011 - 1016 эВ.

Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:
  1. Завершение работ по изготовлению гамма-телескопа №3 для эксперимента TAIGA. Участие в обработке данных.

  2. Участие в проведении эксперимента TAIGA.

  3. Доработка программ моделирования событий в эксперименте TAIGA.

  4. Участие в создании программ приема и обработки данных эксперимента ТУС. Участие в офф-лайн анализе данных.

  5. Участие в проведении космического эксперимента НУКЛОН. Участие в off-line обработке данных.

  6. Проведение beam-теста прототипа ОЛВЭ-HERO.

Проекты по теме:
  Название проекта Руководитель проекта Приоритет проекта
(сроки реализации)
1. 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.
Реализация
  ЛЯП
 		 Бородин А.Н.,  Гребенюк В.М.,  Гринюк А.А.,  Деменко А.Н.,  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.
  ЛФВЭ
 		 Горбунов Н.В.
  ЛИТ
 		 Шигаев В.Н.
2. Эксперимент ТУС Ткачев Л.Г.
Реализация
  ЛЯП
 		 Гребенюк В.М.,  Гринюк А.А.,  Калинин А.И.,  Лаврова М.В.,  Нуртаева У.,  Слунечка М,  Слунечкова В.,  Ткаченко А.В.
  ЛФВЭ
 		 Горбунов Н.В.
3. Эксперимент НУКЛОН Ткачев Л.Г.
Реализация
  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.,  Сатыщев И.
  ЛФВЭ
 		 Горбунов Н.В.
  ЛИТ
 		 Слепнев С.К.,  Шигаев В.Н.
  ЛНФ
 		 Рогов А.Д.

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.
Климов П.А.		 Протокол
    НИЯУ "МИФИ" Петрухин А. + 10 чел. Совместные работы
  Москва, Троицк ИЯИ РАН Любсандоржиев Б.
+ 5 чел.		 Совместные работы
  Иркутск ИГУ Буднев Н. + 10 чел. Совместные работы
Румыния Мэгуреле ISS Попеску Е.М.
Хайдук М. + 5 чел.		 Совместные работы
Чехия Прага CU Фингер М. + 2 чел. Совместные работы
Германия Гамбург Ун-т Тлукциконт М. + 2 чел. Совместные работы
  Мюнхен MPI-P Мирзоян К. + 3 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