Российские ученые изобрели детекторы для регистрации высокоэнергетических частиц
Российские ученые из Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН совместно с Новосибирским государственным университетом, разработали детекторы, позволяющие регистрировать частицы из глубокого космоса, которые раньше были недоступны для изучения.
Как сказал Евгений Кравченко, работающий старшим научным сотрудником в ИЯФ СО РАН, данное достижение буквально «приоткроет дверь», ведущую в ту область, что раньше современной астрономии казалась непостижима. Получив результаты наблюдений за гамма-квантами с энергией от 100 ТэВ, удастся обнаружить источник космических частиц с энергией в 1 ПэВ, иными словами – пэватрон. А за счет этого, станет возможным исследование механизма ускорения заряженных частиц в космосе.
Гамма-обсерватория TAIGA – проект созданный в сотрудничестве ученых из таких стран как Италия, Германия, Румыния и Россия. Участники ее работ станут первыми со всего мира людьми, кто сможет начать исследования событий, связанных с уже известными объектами космоса, и не только с ними. В первую очередь, они смогут увидеть такое событие, как «невидимый свет» Крабовидной туманности – это источник высокоэнергетических частиц. На ближайшие два года ученые уже планируют серьезную научную программу, в ходе которой рассчитывают получить от нее первые сигналы.
В то время когда появились первые черенковские телескопы, стало впервые возможным изучение таких частиц, как гамма-кванты с энергией в 1 ТэВ. С помощью разработанного учеными из Сибири детектора, который позволит заняться поисками новых источников, так же можно будет проверить гипотезу о происхождении высокоэнергетических частиц в рамках недоступного ранее диапазона энергии – от 100 ТэВ и выше.
Происходящие ежесекундно в космосе процессы, ученые воссоздают на больших исследовательских физических установках, с целью объяснить и разгадать тайну возникновения нашей Вселенной. Из космоса на Землю постоянно идет непрерывный поток из всевозможных заряженных частиц – ядер и протонов, а так же гамма-квантов – частиц, у которых нет заряда и массы, но очень высокая энергия.
Например, сталкивающиеся протоны Большого адронного коллайдера имеют максимальную энергию в 7 ТэВ, а гамма-кванты, прилетев из космоса на Землю – 100 ТэВ. Предположительно, такие частицы могут появляться в следствие взрывов сверхновых. Естественно, что межгалактические магнитные поля и поле Солнечной Системы будет отклонять попавшие в их «поле зрения» частицы, поэтому вычислить по какой траектории они будут двигаться, не представляется возможным. А вот действие электромагнитных полей на нейтральных гамма-квантах не будет никак сказываться, поэтому они будут продолжать двигаться в первоначальном направлении. Если удастся их зарегистрировать с Земли, то можно будет выяснить откуда они прилетели.
Для повышенной эффективности разработанной системы, она должна размещаться на большой площади. Примерно на 1 квадратном километре будут установлены 2000 детекторов. По стоимости один такой детектор обходится в 20 раз дешевле, чем его зарубежные аналоги – около тысячи долларов за квадратный метр. Тестирование прототипов уже успешно завершилось в ИЯФ СО РАН, которое начало закупать элементы для их производства. На текущий год запланировано изготовление нескольких десятков таких детекторов.
Саму гамма-обсерваторию TAIGA расположили в горной и лесной Прибайкальской местности, там где находится Тункинская долина, пятьдесят километров от Байкала. Система по управлению детекторами находится в маленьком деревянном домике с дровяной печкой. Ученые работают здесь вахтовым методом, по десять дней. Задачи у них самые простые, отслеживать наборы экспериментальных данных, вести полный контроль за работой детекторов и подкармливать двух четвероногих «товарищей» – собак.
Источник: www.astronews.ru
