科學(xué)家更加了解超高能宇宙射線的性質(zhì)

在眾多原始發(fā)展的幫助下，科學(xué)家們希望研究極高能伽馬射線的產(chǎn)生和傳播過程，并希望在將來找到迄今避開物理學(xué)家的神秘暗物質(zhì)粒子。

國際科學(xué)合作機(jī)構(gòu)Tunka的宇宙射線物理學(xué)和伽瑪天文學(xué)高級儀器(TAIGA)正在啟動(dòng)世界上最大，最敏感的高能伽瑪射線天文臺(tái)之一，這使天文學(xué)家首次能夠研究伽瑪射線輻射和超伽瑪射線 -高能宇宙射線。科學(xué)小組已在《物理中的核儀器與方法》雜志A部分：加速器，光譜儀，檢測器及相關(guān)設(shè)備上發(fā)表了一篇文章。

在天文臺(tái)，來自莫斯科國立大學(xué)(MSU)，國立研究核大學(xué)MEPhI(MEPhI)，伊爾庫茨克國立大學(xué)應(yīng)用物理研究所以及俄羅斯和德國其他領(lǐng)先大學(xué)的科學(xué)家們正在準(zhǔn)備使用這兩個(gè)TAIGA天文臺(tái)設(shè)施進(jìn)行一系列新的實(shí)驗(yàn)。 TAIGA-HiSCORE分布式探測器臺(tái)和TAIGA-IACT新型望遠(yuǎn)鏡的陣列，這將使它們能夠記錄由于高能伽馬量子與高能γ相互作用而產(chǎn)生的一系列電離粒子的切倫科夫輻射的“圖像”大氣原子。由于對天文臺(tái)主要探測器的測量是在無月的夜晚進(jìn)行的，因此在秋季，冬季和春季(夏季，俄羅斯的夜晚太短)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

獨(dú)特的TAIGA建筑群位于距貝加爾湖南端50公里的Tunka山谷中，它使用一種新型混合陣列技術(shù)來探測由伽馬量子產(chǎn)生的大量空氣噴淋(EAS)。除了切倫科夫輻射外，它還可以檢測到當(dāng)主要宇宙射線進(jìn)入大氣時(shí)在大氣中產(chǎn)生的所有主要EAS成分。

“今天，綜合大樓處于部署階段，各種設(shè)施的探測器數(shù)量和登記范圍正在增加。正在開發(fā)記錄，處理和分析事件的方法，其準(zhǔn)確性正在提高到計(jì)劃的水平。對于任何大型實(shí)驗(yàn)中心來說，這都是不可避免的階段。” MEPhI核物理與工程研究所的教授Igor Yashin說道。

據(jù)這位科學(xué)家稱，短期內(nèi)將開始組裝第三架契倫科夫望遠(yuǎn)鏡，工程師們將把TAIGA-HiSCORE陣列的探測器臺(tái)數(shù)增加到一平方公里，共120個(gè)。在冬季，將對來自已知伽瑪射線源(例如巨蟹星座中的脈沖星等)的伽瑪射線通量進(jìn)行測量。NRNU MEPhI小組的任務(wù)包括測試光電倍增管和相關(guān)的電子設(shè)備，以安裝TAIGA-HiSCORE，開發(fā)和確保Cherenkov望遠(yuǎn)鏡相機(jī)電子設(shè)備的可操作性，在TAIGA天文臺(tái)的職責(zé)等。

宇宙射線(高能質(zhì)子和原子核)的起源是現(xiàn)代科學(xué)最重要的奧秘之一。解決這一問題后，人類可能會(huì)更接近創(chuàng)造超高能量的新來源。例如，與地球上最強(qiáng)大的粒子加速器大型強(qiáng)子對撞機(jī)相比，天基粒子加速器可提供數(shù)十億倍的加速能量。