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

 

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


Участвующие страны и международные организации:
Германия, Италия, Мексика, Польша, Россия, Республика Корея,  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 проявлений нарушения Лоренц-инвариантности, поиск галактических певатронов.
Также в 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 на фоне адронных событий, но и поможет соединить имеющиеся части спектра космических лучей (КЛ), полученные наземными и орбитальными детекторами.
В космическом эксперименте НУКЛОН измерены спектры и элементный состав КЛ в 
интервале энергий 1011-1015 эВ. Дальнейший прогресс ожидается в планируемом эксперименте ОЛВЭ-HERO. Уникальные параметры проектируемого детектора позволят в течение 5 лет прямых внеатмосферных измерений получить данные, большая статистика которых позволит определить изменения состава КЛ в диапазоне 1015-1016 эВ, 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 и тесты прототипов 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 изготовления и испытания четвертого телескопа, проектирование пятого телескопа IACT в ЛЯП ОИЯИ.

  2. Развитие программ моделирования событий в эксперименте TAIGA. Создание программного обеспечения для набора и обработки данных для телескопов IACT, а также для гибридного режима их работы совместно с детекторами HiScore с использованием программных пакетов ROOT и Phython.

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

  4. Проведение мониторинга наиболее ярких источников гамма-излучения в обсерватории TAIGA в гибридном режиме (совместное наблюдение HiScore и IACT).

  5. Завершение обработки данных космических экспериментов ТУС.

  6. Анализ результатов beam-теста прототипа ОЛВЭ-HERO. МК-моделирование эксперимента ОЛВЭ-HERO.

  7. Исследование гамма-излучения Крабовидной туманности в диапазоне энергий 2-10 ТэВ. 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., Сагань Я.И. 
  ЛФВЭ
 
Горбунов Н.В., Скрыпник А.В.
  ЛИТ
 
Сатышев И.
2. Эксперимент ТУС Ткачев Л.Г.
Завершение
  ЛЯП
 
Блинов А.В., Гребенюк В.М., Гринюк А.А.,  Лаврова М.В., Ткаченко А.В.
3. Эксперимент ОЛВЭ-HERO Ткачев Л.Г.
Подготовка
  ЛЯП
 
Блинов А.В., Гребенюк В.М., Калинин А.И., Лаврова М.В., Пороховой С.Ю., Пан А., Садовский А.Б., Ткаченко А.В.
  ЛФВЭ
 
Горбунов Н.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 Кузьмичев Л.А. + 5 чел. Протокол
      Подорожный Д.М. + 7 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