Перспективы антенных решеток для регистрации широких атмосферных ливней на Тянь-Шаньской высокогорной научной станции
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2021.v79.i4.02Ключевые слова:
astroparticle physics, cosmic rays, radio antennas, Tien-Shan High-altitude Scientific StationАннотация
Астрофизика высоких энергий активно развивается в последнее десятилетие. Фотоны и нейтрино, рожденные в астрофизических источниках зарегистрированы до энергий ПэВ, в то время как измеренный спектр космических лучей длится от энергий ГэВ до ЗэВ. Задача современных детекторов заключается не только в стремлении к регистрации частиц все более высоких энергий, ускоренных в космическом пространстве, но и в повышении разрешающей способности установок для восстановления энергий, направлений прибытия и типов космических частиц. Из-за малого потока этих частиц их обнаружение возможно только путем измерения широких атмосферных ливней (ШАЛ), атмосферных каскадов вторичных частиц, индуцированных первичной частицей. Одним из перспективных методов обнаружения ШАЛ являются распределенные цифровые радио массивы, новый, но экономически эффективный метод, нацеленный на регистрацию космических частиц с энергией выше ПэВ. В основе будущих детекторов космических лучей, фотонов и нейтрино экстремальных энергий лежат антенные решетки, расположенные во льду или на горных склонах. Последние чувствительны как к направленным вниз ШАЛ, вызванных космическими лучами, так и к направленным вверх, создаваемым нейтрино, взаимодействующим с горными породами. Для создания прототипа такой решетки требуется подходящее место (высокогорье) с соответствующей инфраструктурой и, в идеале, иметь рядом другие установки для регистрации ШАЛ, для перекрестной калибровки антенн. Тянь-Шаньская высокогорная научная станция (ТШВНС), расположенная недалеко от Алматы, Казахстан, и оснащенная комплексными установками для регистрации ШАЛ, является идеальным местом для этого прототипа. В этой работе мы обсуждаем перспективы радиотехники, ее текущие проблемы и сообщаем о последних научных достижениях прототипа радиоустановок на ТШВНС.
Библиографические ссылки
2 G. T. Zatsepin and V. A. Kuzmin, ZhETF Pisma Redaktsiiu 4, no. 3, 114–117 (1966).
3 G. A. Askaryan, Soviet Physics JETP 14, 441 (1962).
4 F. D. Kahn and I. Lerche, Proceedings of the Royal Society of London. Series A, 289, 206 (1966).
5 J. V. Jelley, J. H. Fruin, N. A. Porter, et al., Nature 205, 327–328 (1965).
6 Abreu Pedro et al., JINST 7, P10011 (2012).
7 Aab Alexander et al., JCAP 10 (026), e-Print: 1806.05386 [astro-ph.IM] (2018).
8 Aab Alexander et al., Phys.Rev.D 93 (12), 122005, e-Print: 1508.04267 [astro-ph.HE] (2016).
9 P.A. Bezyazeekov et al., JCAP 01, 052, e-Print: 1509.05652 [hep-ex] (2016).
10 P.A. Bezyazeekov et al., Nucl.Instrum.Meth.A 802, 89-96 (2015).
11 D. Kostunin et al., Astropart.Phys. 74, 79-86 (2016).
12 P.A. Bezyazeekov et al., Phys.Rev.D 97 (12), 122004 (2018).
13 S.W. Barwick et al., Astropart.Phys. 90, 50-68 (2017).
14 Jaime Álvarez-Muñiz et.al., Sci.China Phys.Mech.Astron. 63 (1), 219501 (2020).
15 A. Corstanje et al., Astropart.Phys. 89, 23-29 (2017).
16 S. Buitink et al., Phys.Rev.D 90 (8), 082003 (2014).
17 P.A. Bezyazeekov et al., Phys.Rev.D 97 (12), 122004 (2018).
18 P. Bezyazeekov, O. Fedorov, Y. Kazarina, O. Kopylova, D. Kostunin, V. Lenok, S. Malakhov, Proceedings of the 37th International Cosmic Ray Conference, Online, (2021).
19 P.A.Bezyazeekov et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 802, 89-96 (2015).
20 P. A. Bezyazeekov et al., Phys. Rev. D 97, 122004 (2018).
21 L. Vladimir, O. Kopylova, D. Wochele et al., PoS ICRC2021, 421 (2021).
22 A.Beisenova et al., EPJ web of conference 145, 11003 (2017).
23 R. Beisembaev et al., EPJ Web of Conferences, 208, 06002 (2019).
