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:
- Разработка и изготовление сети черенковских гамма-телескопов IACT для эксперимента TAIGA.
- Создание комплекса управляющих программ для совместной работы IACT и HiScore.
- Создание комплекса программ для моделирования и обработки данных эксперимента TAIGA.
- Участие в анализе данных и подготовке публикаций эксперимента TAIGA.
- 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:
- Производство зеркал для четвертого телескопа IACT.
- Проектирование, изготовление и испытания четвертого телескопа IACT в ЛЯП ОИЯИ.
- 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.
- МС-моделирование совместной работы телескопа IACT и широкоугольных черенковских детекторов HiScore обсерватории TAIGA и оптимизация выделения событий от гамма-лучей из фона.
- 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.
- Завершение обработки данных космических экспериментов ТУС и НУКЛОН.
- Проведение beam-теста прототипа ОЛВЭ-HERO.
- 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. |
|
|
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. |
2. |
Эксперимент ТУС, НУКЛОН |
Ткачев Л.Г. |
|
|
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. |
|
|
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. |
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 |