Астрофизические исследования в эксперименте TAIGA

Участвующие страны и международные организации:

Италия, Мексика, 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 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. 

Сотрудничество по теме: