02-2-1125-2015/2023
 
Приоритет: 1
   
Статус: Продлена

 

Астрофизические исследования в эксперименте TAIGA
  
Руководитель темы:    Бородин А.Н.
Заместитель: Ткачев Л.Г.


Участвующие страны и международные организации:
Германия, Италия, Мексика, Россия, Республика Корея, Польша, Румыния, 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), поиск галактических ПэВатронов.
Также в рамках обсерватории TAIGA планируется введение "гибридного метода" наблюдений - совместное использование черенковских гамма-телескопов IACT и широкоугольных черенковских детекторов HiScore, что позволит не только значительно улучшить качество выделения сигналов высокоэнергетического гамма-излучения от фоновых адронных событий, но и поможет соединить имеющиеся на сегодняшний день части спектра космических лучей (КЛ), полученные принципиально различными методами, наземными (в диапазоне свыше 1015 эВ) и орбитальными (ниже 1014 эВ).
В рамках космического эксперимента НУКЛОН измерены спектры и элементный состав КЛ в 
интервале энергий 1011 - 1015 эВ, т.е. в области "колена" в спектре КЛ и перед ним. Дальнейший прогресс в применении данной методики в планируемом эксперименте ОЛВЭ-HERO. Уникальный размер проектируемого детектора (более 10 м3) в течение 5 лет прямых внеатмосферных измерений позволит получить 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 черенковских гамма-телескопов IACT для эксперимента TAIGA.

  2. Создание комплекса управляющих программ для совместной работы IACT и HiScore.

  3. Создание комплекса программ для моделирования и обработки данных эксперимента TAIGA.

  4. Участие в анализе данных и подготовке публикаций эксперимента TAIGA.

  5. 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. Производство зеркал для четвертого телескопа IACT.

  2. Проектирование, изготовление и испытания четвертого телескопа IACT в ЛЯП ОИЯИ.

  3. Модернизация программ моделирования событий в эксперименте TAIGA. Модернизация программного обеспечения для набора и обработки данных для телескопов IACT, а также для гибридного режима их работы совместно с детекторами HiScore.

  4. МС-моделирование совместной работы телескопа IACT и широкоугольных черенковских детекторов HiScore обсерватории TAIGA и оптимизация выделения событий от гамма-лучей из фона.

  5. Проведение мониторинга наиболее ярких источников гамма-излучения в обсерватории TAIGA в гибридном режиме (совместное наблюдение HiScore и IACT). Модернизация программного обеспечения для анализа данных IACT.

  6. Завершение обработки данных космических экспериментов ТУС и НУКЛОН.

  7. Проведение beam-теста прототипа ОЛВЭ-HERO.

  8. Исследование гаммка-излучения Крабовидной туманности в диапазоне энергий 2-10 ТэВ (при автономной работе телескопа) и проверка корректности работы телескопа и процедур обработки данных. Наблюдение самых ярких внегалактических источников гамма-излучения Mrk-421, Mrk-501. 

  

Проекты по теме:

  Название проекта Руководитель проекта Приоритет проекта
(сроки реализации)
1. TAIGA Бородин А.Н.  1   (2015-2023)

 

Основные этапы темы:
  Этап темы или эксперимент Руководители Статус проекта или эксперимента
  Лаборатория или другие
подразделения ОИЯИ
Ответственные от лаборатории
Основные исполнители
1. Проект TAIGA Бородин А.Н.
Реализация
  ЛЯП
 
Блинов А.В., Гребенюк В.М.,  Гринюк А.А.,  Киричков Н.В., Лаврова М.В., Пороховой С.Ю.,  Пан А.,   Сабиров Б.М.,  Сагань Я.И.,  Слунечка М.,  Слунечкова В.
  ЛФВЭ
 
Горбунов Н.В., Скрыпник А.В.
  ЛИТ
 
Сатышев И.
2. Эксперимент ТУС, НУКЛОН Ткачев Л.Г.
Завершение
  ЛЯП
 
Блинов А.В., Гребенюк В.М.,  Гринюк А.А.,  Калинин А.И.,  Лаврова М.В., Слунечка М,  Слунечкова В.,  Ткаченко А.В.
  ЛФВЭ
 
Горбунов Н.В.
  ЛИТ

Слепнев  С.К.
3. Эксперимент ОЛВЭ-HERO Ткачев Л.Г.
Подготовка
  ЛЯП
 
Гребенюк В.М.,  Калинин А.И.,  Лаврова М.В.,    Пороховой С.Ю.,  Пан А.,  Орзгали Т., Сабиров Б.М.,  Садовский А.Б.,  Ткаченко А.В.
  ЛФВЭ
 
Горбунов Н.В., Скрыпник А.В.
  ЛИТ
 
Сатышев И.
  ЛНФ
 
Рогов А.Д.
 
Сотрудничество по теме:


Страна или международная организация Город Институт или лаборатория Участники Статус
Германия Гамбург Ун-т Тлужиконт 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
Польша Варшава UW Доминик В. + 2 чел. Совместные работы
Республика Корея Сеул EWU Пак И. + 2 чел. Совместные работы
Россия Иркутск НИИПФ ИГУ Буднев Н. + 10 чел. Совместные работы
  Москва НИИЯФ МГУ Климов П.А. Протокол
      Кузьмичев Л.А. + 5 чел.  
      Подорожный Д.М. + 7 чел.  
      Хренов Б.А. + 5 чел.  
    НИЯУ "МИФИ" Петрухин А. + 10 чел. Совместные работы
  Москва, Троицк ИЯИ РАН Любсандоржиев Б.  + 5 чел. Совместные работы
Румыния Мэгуреле ISS Попеску Е.М. Совместные работы
      Хайдук М. + 5 чел.  
Япония Вако RIKEN Эбисузаки Т. + 2 чел. Совместные работы