有了這些設(shè)備,揭開超高能宇宙射線的性質(zhì),或?qū)⒊蔀榭赡埽?/h1>

在一系列研突破的情況下,科學(xué)家們希望研究超高能伽馬射線的產(chǎn)生和傳播過程,并希望在未來找到迄今一直未被物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)的神秘暗物質(zhì)粒子。

國際科學(xué)合作機構(gòu)Tunka Advanced Instrument for Cosmic Ray Physical and Gamma Astronomy(TAIGA)正在啟動世界上最大和最敏感的高能伽瑪射線觀測站之一,使天文學(xué)家首次能夠研究伽馬輻射和超高能宇宙射線。該科學(xué)團隊在《核儀器和方法》上發(fā)表了一篇文章,發(fā)表在“物理研究部分A:加速器、光譜儀、探測器和相關(guān)設(shè)備”上。

在天文臺,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、俄羅斯和德國其他領(lǐng)先大學(xué)的科學(xué)家正在準備在兩個TAIGA天文臺設(shè)施進行一系列實驗,使用一系列分布式探測器站Taiga-HiSCORE和新望遠鏡Taiga-IACT,這將能記錄切倫科夫輻射的“圖像”,這些輻射來自由于高能伽馬量子與大氣原子相互作用而產(chǎn)生的一系列電離粒子。由于天文臺主要探測器的測量,是在沒有月亮的夜晚進行。

因此實驗是在秋季、冬季和春季進行的(在夏天,俄羅斯的夜晚太短)。獨特的Taiga綜合體正在距離貝加爾湖南端50公里的Tunka河谷建造,使用一種新的混合陣列技術(shù)來檢測伽馬量子產(chǎn)生的廣泛空氣陣雨(EAS)。除了切倫科夫輻射外,它還可以探測到當(dāng)初級宇宙射線進入大氣層時在大氣中產(chǎn)生的所有主要EAS成分?,F(xiàn)在,綜合設(shè)施正處于部署階段,各種設(shè)施的探測器數(shù)量和登記面積都在增加。正在刷新記錄、處理和分析事件的方法,其準確性正在提高到計劃水平。

梅菲核物理與工程研究所教授Igor Yashin說:對于任何大規(guī)模的實驗綜合體來說,這都是一個不可避免的階段。據(jù)這位科學(xué)家介紹,在短期內(nèi),第三臺切倫科夫望遠鏡的組裝工作將開始,工程師們將使Taiga-HiSCORE陣列的探測器站數(shù)量達到120個,面積為1平方公里。在冬天,來自已知伽馬源的伽馬輻射通量測量(例如巨蟹座的脈沖星和其他)將被進行。NRNU Mephi小組任務(wù)包括測試用于安裝TAIGA-HiSCORE的光電倍增管和相關(guān)電子設(shè)備。

開發(fā)并確保切倫科夫望遠鏡相機電子設(shè)備的可操作性。宇宙射線(高能質(zhì)子和原子核)的起源是現(xiàn)代科學(xué)最重要的謎團之一。一旦解決了這個問題,人類可能會更接近于創(chuàng)造超高能量的新來源。例如,基于空間的粒子加速器可以提供比地球上最強大的粒子加速器(大型強子對撞機)多數(shù)十億倍的加速能量。
博科園|研究/來自:國家研究核大學(xué)
參考期刊《核儀器和方法》
DOI: 10.1016/j.nima.2019.04.067
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