В Бурятии будут исследовать космические лучи сверхвысоких энергий

Как сообщил директор НИИ прикладной физики Иркутского госуниверситета Николай Буднев, это единственная крупномасштабная установка площадью около 1 квадратного километра, созданная в России в 21-м веке. В 2004 году проект был одобрен научным советом РАН, а сама установка была построена в сотрудничестве НИИ прикладной физики Иркутского госуниверситета и НИИ ядерной физики МГУ им. Ломоносова при участии немецкого физического центра DESY и Туринского университета (Италия).
Как считается, устройство поможет ученым приблизиться к разгадке причин сверхэнергетичности космических лучей. Анализ получаемой информации позволит выбрать наиболее приемлемые модели ускорения и распространения космических лучей в Галактике. Над проблемой сверхускорений заряженных частиц работают также ученые Европейской организации ядерных исследований (CERN), создавшие пока самый мощный ускоритель протонов в мире – Большой андронный коллайдер (БАК).
Но до настоящего времени нет четкого объяснения механизмов ускорения и понимания того, в каких источниках рождаются такие сверхэнергичные частицы. Эти вопросы будут рассмотрены на Байкальской международной конференции по физике космических лучей и астрофизике, которая открылась 16 сентября в Иркутске. Помимо уникальной установки «Тунка-133», зарубежным ученым покажут также другую интересную разработку российских специалистов – глубоководный нейтринный телескоп, установленный на дне озера Байкал и регистрирующий мельчайшие частицы материи – нейтрино сверхвысоких энергий.
Черенковская установка "Тунка-133" состоит из 200 фотоумножителей, расположенных на территории около километра, источника постоянной энергии, светодиода и специальной крышки, защищающей фотоэлементы от осадков. Стоимость системы, создание которой финансировалось из федерального бюджета, составляет около 1 миллиона долларов.
Установка будет фиксировать космические лучи - частицы атомов, родившиеся и ускоренные во Вселенной до скорости, превышающей скорость света. "Для фундаментальной науки данные исследования интересны тем, что ученые смогут изучить эволюцию Вселенной. Лучи несут с собой ядра гелия, железа, водорода, углерода - все то, из чего Вселенная состоит в конечном итоге", - сказал Буднев.
По словам руководителя лаборатории космических излучений высоких энергий НИИ ядерной физики (НИИЯФ) Московского университета Леонида Кузьмичева, особенность проекта "Тунка-133" заключается в том, что эта установка по сравнению с другими системами, обладающими гораздо меньшими размерами, будет более чувствительна к фиксированию космических лучей. Этому, в частности, способствует атмосфера Тункинской долины, над которой редко бывает облачно, пояснил ученый.
Все данные с "Тунки-133" будут записываться на жесткий диск, а затем на носители, которые предполагается передавать для подробного изучения в НИИ МГУ и ИГУ.
Установка "Тунка-133" расположена в Тункинской долине (республика Бурятия) в 50 км от озера Байкал. Установка регистрирует космические лучи по черенковскому свету, излучаемому в атмосфере заряженными частицами. Такой метод регистрации, при котором атмосфера выступает, как гигантский калориметр, позволяет достичь наилучшей точности в определении энергии космической частицы.
Установка состоит из 133 оптических детекторов, расположенных на площади 1 км2. Светосила новой установки почти в 40 раз больше установки Тунка-25, работавшей в Тункинской долине до 2006 года. При создании установки были использованы все достижения современной электроники (передача информации по оптоволоконным кабелям, сверхбыстрые АЦП с частотой 200 МГц, перепрограммируемые логические матрицы), что качественно улучшило информацию о регистрируемом событии.