Эксперимент « Тунка», который теперь называется ТАЙГА ( усовершенствованный инструмент «Тунка» для физики космических лучей и гамма-астрономии ), измеряет атмосферные ливни , которые инициируются заряженными космическими лучами или гамма-лучами высокой энергии . ТАЙГА расположена в Сибири в Тункинской долине недалеко от озера Байкал.. Между тем, ТАЙГА состоит из пяти различных детекторных систем: Тунка-133, Тунка-Рекс и Тунка-Гранде для заряженных космических лучей; Тунка-HiSCORE и Тунка-ИАКТ для гамма-астрономии. Из измерений каждого детектора можно восстановить направление прихода, энергию и тип космических лучей, где точность повышается за счет комбинации различных детекторных систем.
Целью измерений космических лучей является решение вопроса о происхождении космических лучей в диапазоне энергий примерно до 1 ЭэВ. Таким образом, эксперимент Tunka исследует тот же диапазон энергий, что и эксперимент космических лучей KASCADE-Grande в Технологическом институте Карлсруэ (KIT), а также поверхностный детектор IceTop в эксперименте IceCube на Южном полюсе. Однако первый детектор ТАЙГА, Тунка-133, использует другую и независимую методику измерения, которая может быть использована для перекрестной проверки результатов других экспериментов. Для гамма-астрономии цель состоит в том, чтобы идентифицировать источники более высокой энергии, чем это возможно в нынешних гамма-обсерваториях.
История [ править ]
Эксперимент «Тунка» начался еще в 1990-х годах с небольшой группы из 25 фотоумножителей-детекторов. В сентябре 2009 года был открыт действующий массив из 133 детекторов (Тунка-133). В октябре 2011 года размер массива был увеличен в 4 раза за счет установки дополнительных внешних детекторных станций с фотоумножителями. Это нацелено на редкие космические лучи со сверхвысокими энергиями, превышающими 0,1 ЭэВ, где большая область обнаружения важна для измерения достаточного количества космических лучей. Начиная с 2012 года были установлены другие детекторные системы, сначала Tunka-Rex и Tunka-HiSCORE в рамках совместной исследовательской группы Гельмгольца и России (HRJRG), работавшей с 2012 по 2015 годы. телескоп Тунка-ИАКТ находится в стадии строительства. Тем самым был расширен фокус Тункинского эксперимента.Теперь он включает гамма-астрономию в дополнение к космическим лучам, что отражено в новом названии TAIGA (Тункинский передовой инструмент для физики космических лучей и гамма-астрономии).
Тунка-133 [ править ]
Тунка-133 - первый детектор ТАЙГИ. Он в основном состоит из массива 133 фотоумножителей размером 1 км² , которые обнаруживают черенковский свет атмосферных ливней в темные и ясные ночи. Измерения Тунка-133 также используются для перекрестной калибровки и сравнения более новых детекторов.
Тунка-Рекс [ править ]
Начиная с 18 антенн в 2012 году, Тунка-Рекс последовательно увеличивалась и теперь состоит из 63 антенных станций, распределенных по всей территории Тунки-133. При сравнении с Тункой-133 было показано, что радиоизмерения по энергии космических лучей имеют такую же точность, что и измерения черенковского света. Хотя эти измерения черенковского света возможны только в темные и ясные ночи, радиоизмерения проводятся в любое время суток, что теперь значительно увеличивает рабочий цикл эксперимента.
Тунка-Гранде [ править ]
Тунка-Гранде состоит из 19 сцинтилляционных станций площадью 10 м² каждая из закрытой группы КАСКАД-Гранде. Эти станции измеряют частицы атмосферного ливня на земле, в частности электроны и мюоны . Все станции установлены в районе Тунки-133. Они работают одновременно с радиоантеннами Тунка-Рекса, поскольку ожидается, что сочетание обоих методов измерения повысит точность определения состава космических лучей.
Tunka-HiSCORE [ править ]
Tunka-HiSCORE использует тот же принцип обнаружения, что и Tunka-133, но имеет более чувствительные и точные детекторы. Особенно высокая точность синхронизации увеличивает угловое разрешение для обнаруженных атмосферных ливней. Это имеет решающее значение для научной цели HiSCORE, которая заключается в выявлении источников высокоэнергетического гамма-излучения. Первые прототипы станций HiSCORE были установлены в 2012 году, а с 2014 года массив состоит из 29 станций, занимающих площадь 0,3 км². Дальнейшее продление запланировано на 2017 год.
Тунка-ИАКТ [ править ]
Тунка-ИАКТ будет состоять из нескольких воздушных черенковских телескопов для получения изображений, использующих тот же принцип, что и MAGIC , HESS , VERITAS и CTA . Комбинация с HiSCORE обеспечивает более высокую максимальную энергию для наблюдаемых гамма-лучей, чем с обычными воздушными черенковскими телескопами для получения изображений. По состоянию на 2016 год строительство первого телескопа практически завершено.
Внешние ссылки [ править ]
- ТАЙГА
- Домашняя страница эксперимента Тунка-133
- Тунка-Рекс
- Совместная исследовательская группа имени Гельмгольца и России (HRJRG-303)
- Пресс-релиз HRJRG
Координаты : 51 ° 48′35 ″ с.ш., 103 ° 04′02 ″ в.д. / 51,80972 ° с.ш.103,06722 ° в.
