Российские ученые увидят недоступный свет Крабовидной туманности

Содержание:

Крабовидная туманность.

Разработанные российскими учеными из Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН и Новосибирского государственного университета детекторы позволят зарегистрировать недоступные ранее для изучения частицы, летящие из глубокого космоса. «Фактически мы сможем пройти в ту область, которая была недоступна современной астрономии,  –  комментирует старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Евгений Кравченко.  – Если у нас будут данные наблюдения за гамма-квантами с энергией от 100 ТэВ*, то мы сможем найти пэватрон, то есть источник космических частиц с энергией 1 ПэВ  и выше. Это, в свою очередь, позволит исследовать механизм ускорения заряженных частиц в космосе». Таким образом, участники работ в обсерватории TAIGA, создающейся в коллаборации ученых Италии, Германии, Румынии и России, станут первыми в мире, кому откроются для исследований события, связанные с известными или неизвестными космическими объектами. В частности, они смогут наблюдать «невидимый свет» Крабовидной туманности, которая является источником частиц с высокой энергией. Ученые рассчитывают получить первые сигналы от нее через 2 года. На этот период запланирована серьезная научная программа.

Черенковский телескоп

Черенковский телескоп

Изучение частиц — гамма-квантов с энергией порядка 1 ТэВ – стало возможным с появлением  черенковских телескопов. Детектор, разработанный сибирскими учеными, позволит найти новые источники, а также проверить гипотезы происхождения частиц с высокой энергией в недоступном ранее диапазоне энергии – от 100 ТэВ и выше.

Ежесекундно в космосе проходят те же самые процессы, что и на больших исследовательских физических установках, на которых ученые пытаются разгадать секреты возникновения Вселенной. На Землю из космоса постоянно идет поток: заряженных частиц – протонов или ядер, а также гамма-квантов – частиц с высокой энергией, но не обладающих зарядом и массой. Для сравнения: максимальная энергия сталкивающихся протонов на Большом адронном коллайдере –   7 ТэВ, а энергия гамма-квантов, прилетевших на Землю из космоса, может быть в 15 раз больше – 100 ТэВ. Предполагается, что частицы с такой энергией могут рождаться при взрывах сверхновых.  Так как заряженные частицы отклоняются межгалактическими магнитными полями и полем Солнечной системы, понять их траекторию невозможно. На нейтральные гамма-кванты электромагнитное поле не действует, и поэтому они сохраняют первоначальное направление движения. Зарегистрировав их на Земле, мы можем узнать, откуда они прилетели. Попадая в атмосферу Земли, протоны и гамма-кванты рождают целый ливень заряженных частиц, по наблюдению которого их и регистрируют. Ливни отличаются друг от друга, так как заряженные частицы и гамма-кванты по-разному взаимодействуют веществом атмосферы. На небольших энергиях их можно отличить друг от друга, используя черенковский телескоп, который регистрирует «свет» от частиц при попадании в атмосферу. Однако при энергиях 100 ТэВ и выше это отличие практически незаметно.

Чтобы система была эффективна, она должна занимать большую площадь. Около 2000 детекторов, разработанных ИЯФ СО РАН и НГУ,  будут размещены на площади 1 кв. км. Стоимость такого детектора составляет примерно тысячу долларов за квадратный метр, что, как отмечают ученые, до 20 раз ниже зарубежных аналогов. ИЯФ СО РАН успешно протестировал прототипы и переходит к началу производства, для которого уже закупаются элементы. В этом году планируется изготовить несколько десятков детекторов.

Оптические станции и центр системы сбора данных

Оптические станции и центр системы сбора данных

Сама обсерватория TAIGA находится в Тункинской долине, в 50 километрах от Байкала, среди гор и лесов Прибайкалья. В небольшом домике с дровяной печкой  находится система управления детекторами. Сюда ученые по очереди приезжают на вахту по 10 дней.  Задачи несложны: следить за набором экспериментальных данных, контролировать работу детекторов и кормить двух собак.

* Электронвольт — единица энергии, используемая в физике элементарных частиц и смежных науках. При определении энергии космических частиц используют тераэлектронвольт (ТэВ) — 1 трлн электронвольт, петаэлектронвольт (ПэВ) — тысяча ТэВ.

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
Оцени первым.
Советуем прочитать!
Земля Инопланетный ковчег Создателей НЛО 2018 Многие древние источники, включая Тору, указывают на то, что Землю посещали инопланетяне. Очевидно, они-то и поселили здесь первого человека....
Американская сверхтяжелая ракета подготовлена к пуску Компания SpaceX установила на стартовый стол сверхтяжелую ракету Falcon Heavy. Видео приведения носителя в вертикальное положение (с 34-кратным ускоре...
Выявлен новый признак инопланетной жизни Ученые Калифорнийского университета выяснили, что по особенностям смены сезонов на экзопланетах, которую гипотетически можно наблюдать с помощью мощны...
Япония успешно запустила ракету со спутником для слежения за КНДР Японское космическое агентство JAXA успешно запустило ракету-носитель Н2-А с новым разведывательным спутником Optical 6. Спутник введен на орбиту....
Гравитационная обсерватория LIGO открыла новый тип черных дыр Гравитационный детектор LIGO зафиксировал следы слияния необычной пары черных дыр. Это открытие указало на возможность объединения черных дыр в пары ч...