В рамках международного эксперимента TAIGA, который является одним из приоритетных проектов ОИЯИ в области астрофизических исследований, в Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ ведется изготовление атмосферных черенковских телескопов изображений (IACT). На приведенном ниже видео — один из этапов процесса изготовления оптических зеркал для телескопа IACT: механизированная полировка заготовки на оптической смоле.

Весь процесс состоит из нескольких этапов: плоскую заготовку из стекла нагревают в печи и придают поверхности сферическую форму, затем будущие зеркала шлифуют и полируют, чтобы получить зеркальную поверхность необходимого качества, и на последнем этапе наносится зеркальное отражающее покрытие. Для изготовления одного телескопа требуется около сорока таких зеркал.

• 
• 
• 

На фото: печь для придания сферической формы заготовке, полировальный станок и на его фоне — сотрудники ЛЯП: Ковальчук Владимир Анатольевич, слесарь механосборочных работ (Научно-экспериментальный отдел физики элементарных частиц, Сектор № 4 астрофизических исследований), Мария Пилипенко и Ирина Сидорова (Группа научных коммуникаций)

Основная цель гамма-обсерватории TAIGA – изучение гаммаизлучения и заряженных космических лучей в диапазоне энергий 10¹³ эВ – 10¹⁸ эВ. Это международный научный проект по поиску источников галактических космических лучей с энергиями выше 1 ПэВ. Самая северная точка расположения объекта дает ему некоторые преимущества по сравнению с другими экспериментами с аналогичными научными целями. К проведению наблюдений эксперимент TAIGA планирует приступить в 2020 году, на несколько лет раньше, чем другие конкурирующие проекты. Команда из ОИЯИ несет полную ответственность за конструирование, создание и испытания атмосферных черенковских телескопов (IACT); она также отвечает за испытания всех 1200 ФЭУ для двух телескопов IACT.

Фото © taiga-experiment.info

29 июня 2020 г. состоялась 53-я сессия Программно-консультативного комитета по физике частиц под председательством И. Церруи. Освещая в своем докладе участие ОИЯИ в проекте TAIGA начальник сектора астрофизических исследований ЛЯП Леонид Ткачев рассказал, что в течение 2019 – 2020 годов комплекс телескопов успешно прошел проверку качества оборудования и алгоритмов обработки данных. Основной обязанностью группы ОИЯИ является проектирование атмосферного черенковского телескопа (IACT), изготовление и испытания механики. Третий телескоп был отправлен в Сибирь в апреле 2020 года, 4-й IACT будет построен в 2021 – 2023 годах. Группа также участвует в Монте-Карло моделировании и анализе данных. Членами ПКК ФЧ было отмечено, что группа ОИЯИ играет важную роль в коллаборации TAIGA, представленной российскими и международными научными центрами.

Комментируя свой доклад на совместном заседании Программно-консультативных комитетов ОИЯИ по физике частиц и ядерной физике (январь 2019 г.), на котором проводилась оценка проектов и тем Института в области физики нейтрино, астрофизики и темной материи, директор ЛЯП Вадим Бедняков рассказал об особенностях эксперимента TAIGA: «Своеобразие проекта «TAIGA» связано с тем, что это установка гибридного типа, и она нацелена на то, чтобы регистрировать потоки космического гамма-излучения, а также космические лучи. Она находится почти в той же точке земной поверхности, что и Байкал. И это привлекательно, поскольку современные модели образования космических фотонов и нейтрино таковы, что высокоэнергетические фотоны и нейтрино имеют практически «одинаковое происхождение» – от распадов пионов: нейтрино – заряженных, фотоны – нейтральных, и если ожидаемый баланс будет наблюдаться, мы будем понимать, как возникают, ускоряются космические лучи, откуда они берутся. Наша команда там занимается созданием черенковских телескопов».

Отметим также, что одним из приглашенных экспертов в создании телескопов эксперимента TAIGA выступает известный ученый Акэо Мисаки, профессор японского Университета Сайтама, приглашенный профессор НИИЯФ им. Д. В. Скобельцына МГУ и Алтайского государственного университета, который впервые посетил ОИЯИ в июле 2018 года.

Коротко о проекте

Проект предназначен для исследования высокоэнергетической части спектра гамма-излучения Вселенной, прежде всего, области энергий более 10 ТэВ. Основная цель исследования – поиск ответа на вопрос о происхождении космических лучей в диапазоне от 10¹⁴ до 10¹⁸ эВ. Эксперимент расположен вблизи южной оконечности озера Байкал на астрофизическом полигоне в Тункинской долине (Республика Бурятия) и состоит из нескольких установок, измеряющих параметры широких атмосферных ливней, образующихся при взаимодействии космических лучей или высокоэнергетических гамма-лучей с атмосферой. В результате этих измерений можно восстановить направление прихода космических лучей, их тип и энергию. Точность измерений повышается за счет комбинации различных систем регистрации. Одновременно проводятся исследования прототипа TAIGA для увеличения чувствительности обсерватории с использованием новых сенсорных технологий и более обширных эффективных площадей установки — вплоть до их 10-кратного увеличения.

Организации-участницы:

• НИИ прикладной физики, ИГУ, Иркутск
• Институт физики Общества Макса Планка
• НИЯУ МИФИ, Москва
• НИИЯФ МГУ, Москва
• DESY, Цойтен
• Гамбургский университет
• ИЯИ, Москва
• ОИЯИ, Дубна
• Берлинский университет имени Гумбольдта
• ИЗМИРАН, Троицк
• Алтайский государственный университет, Барнаул
• Институт космических исследований, Бухарест
• Туринский университет
• ИЯФ, Новосибирск
• Новосибирский государственный университет

При подготовке сообщения использовались информационные материалы ЛЯП