有了这些设备，揭开超高能宇宙射线的性质，或将成为可能

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来源：互联网
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2020-01-04
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博科园：本文为天文学类

在一系列研突破的情况下，科学家们希望研究超高能伽马射线的产生和传播过程，并希望在未来找到迄今一直未被物理学家发现的神秘暗物质粒子。国际科学合作机构Tunka Advanced Instrument for Cosmic Ray Physical and Gamma Astronomy(TAIGA)正在启动世界上最大和最敏感的高能伽玛射线观测站之一，使天文学家首次能够研究伽马辐射和超高能宇宙射线。该科学团队在《核仪器和方法》上发表了一篇文章，发表在“物理研究部分A：加速器、光谱仪、探测器和相关设备”上。

在天文台，来自莫斯科国立大学(MSU)，国立研究核大学Mephi(Mephi)，伊尔库茨克国立大学应用物理研究所、俄罗斯和德国其他领先大学的科学家正在准备在两个TAIGA天文台设施进行一系列实验，使用一系列分布式探测器站Taiga-HiSCORE和新望远镜Taiga-IACT，这将能记录切伦科夫辐射的“图像”，这些辐射来自由于高能伽马量子与大气原子相互作用而产生的一系列电离粒子。由于天文台主要探测器的测量，是在没有月亮的夜晚进行。

因此实验是在秋季、冬季和春季进行的(在夏天，俄罗斯的夜晚太短)。独特的Taiga综合体正在距离贝加尔湖南端50公里的Tunka河谷建造，使用一种新的混合阵列技术来检测伽马量子产生的广泛空气阵雨(EAS)。除了切伦科夫辐射外，它还可以探测到当初级宇宙射线进入大气层时在大气中产生的所有主要EAS成分。现在，综合设施正处于部署阶段，各种设施的探测器数量和登记面积都在增加。正在刷新记录、处理和分析事件的方法，其准确性正在提高到计划水平。

梅菲核物理与工程研究所教授Igor Yashin说：对于任何大规模的实验综合体来说，这都是一个不可避免的阶段。据这位科学家介绍，在短期内，第三台切伦科夫望远镜的组装工作将开始，工程师们将使Taiga-HiSCORE阵列的探测器站数量达到120个，面积为1平方公里。在冬天，来自已知伽马源的伽马辐射通量测量（例如巨蟹座的脉冲星和其他）将被进行。NRNU Mephi小组任务包括测试用于安装TAIGA-HiSCORE的光电倍增管和相关电子设备。

开发并确保切伦科夫望远镜相机电子设备的可操作性。宇宙射线(高能质子和原子核)的起源是现代科学最重要的谜团之一。一旦解决了这个问题，人类可能会更接近于创造超高能量的新来源。例如，基于空间的粒子加速器可以提供比地球上最强大的粒子加速器（大型强子对撞机）多数十亿倍的加速能量。