ИСТИНА

В рамках темы планируется проведение исследований по гамма-астрономии высоких энергий и исследование космических лучей высоких энергий с помощью наземных установок, регистрирующих широкие атмосферные ливни (ШАЛ). Базовыми центрами для проведения исследований является комплекс установок в Тункиской долине ( Тунка-133, Тунка-REX и Тунка-Grande)в Бурятии и установка ШАЛ-МГУ в Москве. Направления исследований на этих установках – энергетический спектр и массовый состав, анизотропия и вариации космических лучей. Для исследования по гамма-астрономии в Тункинской долине создается гамма-обсерватория TAIGA (Tunka Advanced Instrument for cosmic rays and Gamma Astronomy). Новая установка будет состоять из широкоугольных (угол обзора ~1 стер) черенковских оптических станций, расположенных на площади 3 км2 (установка Тунка-HiSCORE), нескольких (около 10) черенковских телескопов, с зеркалом площадью 10 м2 (Тунка-IACT), и мюонных детекторов общей площадью свыше 2000 м2. В настоящее время завершается создание прототипа установки, содержащего 28 широкоугольный стаций на площади 0.25 км2 и два черенковских телескопа.

According topic, we plan high-energy gamma astronomy researching and high-energy cosmic rays researching using ground-based installations wich registrate extensive air showers (EAS). Base centers for research is a complex of installations in the Tunka Valley (Tunka-133, Tunka-REX and Tunka-Grande) in Buryatia and the installation of EAS-MSU in Moscow. The directions of research at these facilities are the energy spectrum and mass composition, anisotropy and variations in space rays. For research on gamma astronomy in the Tunka Valley, the TAIGA gamma observatory (Tunka Advanced Instrument for cosmic rays and Gamma Astronomy). For research on gamma astronomy in the Tunka Valley, the TAIGA gamma observatory (Tunka Advanced Instrument for cosmic rays and Gamma Astronomy) is created. The new installation will consist of wide-angle (viewing angle ~ 1 sr) Cherenkov optical stations located on an area of 3 km2 (Tunka-HiSCORE installation), several (about 10) Cherenkov telescopes, with a mirror area 10 m2 (Tunka-IACT), and muon detectors with a total area of over 2000 m2. Now we finish creation a prototype of the installation containing 28 wide-angle stations on an area of 0.25 km2 and two Cherenkov telescope

Планы-2023 год Ожидаемые результаты и их практическая значимость Будут проведена модернизация второго атмосферного черенковского телескопа (АЧТ) комплекса TAIGA. Целью модернизации является установка новых конусов Винстона и экранов от магнитного поля на фотоумножители камеры, новых контроллеров системы сбора. После проведения модернизации чувствительность второго телескопа увеличится на 20% и он станет идентичным по своим характеристикам с 1 и 3 телескопами комплекса. Продолжить работу по подготовке еще двух регистрирующих камер для АЧТ. Восстановить изменение чувствительности АЧТ с 2019 по 2022 году по ШАЛ, регистрируемым АЧТ и установкой TAIGA-HiSCORE. Определить поправку в восстановленную энергию ШАЛ от гамма-квантов, связанную с изменением чувствительности АЧТ. Исследовать изменение параметров изображений ШАЛ связанную с изменением погодных условий. Проведенные исследования повысят точность восстановления спектра гамма-квантов от астрофизических источников. Будет продолжена работа по уточнению абсолютной точности восстановления направления прихода ШАЛ в установке TAIGA- HiSCORE как по гибидным событиям, так и по событиям от лидара, установленного спутнике CALIPSO. С помощью АЧТ будут продолжены исследования потока гамма-квантов от ряда галактических источников (Крабовидная туманность, Dragonfly Nebula, J2227+610 (G106.3+2.7), J2031 +415 (Cygnus Cocoon), сверхновая Тихо-Браге), важных для понимания происхождения космических лучей и мониторирования ярких внегалактических источников гамма-квантов ( Мрк421, Мрк-501). Будет проводится поиск гамма-квантов ТэВных энергий, сопровождающих гамма-всплески. Регистрация таких гамма-квантов представляет большой интерес как для понимания механизмов ускорения частиц при гамма-всплесках, так и для исследования процесса распространения гамма-квантов высоких энергий в межгалактической среде. По результатам установки TAIGA-HiSCORE за 3 сезона работы (2019-2023 гг.) будут получены экспериментальные энергетические спектры легкой (протоны и гелий) и (тяжелой все остальные ядра) компонент галактических космических лучей в диапазоне энергий 10^14 – 10^18 эВ.

В период развертывания обсерватории TAIGA получены следующие важнейшие результаты: 1.По данным установки TAIGA-HiSCORE восстановлен энергетический спектр космических лучей с энергией выше 10^14 эВ. Объединенный спектр по двум установкам ( Tunka-133 и TAIGA-HiSCORE) охватывает диапазон 2•10^14 – 2•10^18 эВ и демонстрирует на нижнем пороге прекрасное согласие с результатами прямых спутниковых и баллонных экспериментов, а на предельно высоких энергиях согласие в пределах статистических ошибок с результатами гигантских установок Telescope Array и Auger. Таким образом, совместный спектр черенковских установок Тунка-133 и TAIGA-HiSCORE перекрывает 4 порядка по энергии единой методикой и демонстрирует прекрасное согласие результатов прямых спутниковых и баллонных экспериментов с результатами гигантских наземных установок. 2.Первый атмосферный черенковский телескоп TAIGA-IACT сдал выпускной экзамен – сигнал от гамма-источника в Крабовидной туманности зарегистрирован на уровне зарегистрирован на уровне значимости выше 5 сигма. 3.Впервые проведена регистрация событий в направлении на источник высокоэнергичных гамма-квантов от гамма-источника в Крабовидной туманности с энергией более 40 ТэВ гибридным методом, совмещающим информацию широкоугольной установки TAIGA-HiSCORE и АЧТ с анализом изображений. В области энергии более 40 ТэВ гибридным методом обнаружено 14 «гамма-подобных» кандидатов

Созданная установка позволит доказать эффективность гибридного подхода для гамма-астрономии сверхвысоких энергий и начать проведение серьезной научной программы. Ожидаемая интегральная чувствительность установки площадью 1 км2 за 300 часов наблюдения источника при энергии 100 ТэВ составляет примерно 2.5×10^−13 ТэВ см^−2с^−1, превосходя чувствительность эксплуатируемых и планируемых установок в области сверхвысоких энергий