В Иркутске, 26 октября. /ТАСС/. Учёные Иркутска разместят на площадке гамма-обсерватории TAIGA водяные черенковские детекторы. Эти устройства предназначены для регистрации частиц атмосферных потоков, что позволит уточнить характеристики приходящих из космоса элементов, сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ.
«На территории гамма-обсерватории TAIGA — одного из крупнейших мировых комплексов для изучения космического излучения, расположенного в Тункинском астрофизическом центре совместного использования Иркутского государственного университета, установят водяные черенковские сенсоры. Они будут отслеживать вторичные элементы широких атмосферных дождей (ШАД), образующихся вследствие взаимодействия космических лучей и гамма-фотонов с земной атмосферой. Подобные замеры помогут лучше определить параметры первичной космической материи,» — уточнили представители министерства.
При прохождении быстрых заряженных частиц атмосферных осадков через жидкость появляется слабое свечение, регистрируемое специальными оптическими датчиками. Чтобы минимизировать потери света, вода в детекторах должна отличаться высокой прозрачностью и чистотой. Основная задача учёных — выяснить природу первичной частицы, пришедшей из глубин космоса, инициировавшей дождь, а также оценить её энергию и траекторию движения.
В 2025 году неподалёку от Иркутского университета была запущена установка по производству сверхчистой воды методом обратного осмоса. Аппаратура пропускает воду под высоким давлением через специальную мембрану, удаляя соли и загрязнения, производя порядка 500 литров очищенной жидкости в час. Система функционирует непрерывно, обеспечивая своевременное заполнение резервуаров и установку детекторов до наступления холодов. Всего планируется построить три полноценных детектора объёмом приблизительно по 50 кубических метров каждый; первый из них начнёт сбор данных уже в 2026 году.
Основная проблема заключается в сохранении чистоты воды во время транспортировки и длительного хранения. Даже кратковременный контакт с воздухом увеличивает её электрическую проводимость, а внутри ёмкостей возможно развитие микроорганизмов; кроме того, материалы контейнеров и трубопроводов способны выделять посторонние вещества. Учёные планируют перевозить воду в обсерваторию из Иркутска грузовыми автомобилями, приобретены две специализированные пластиковые цистерны вместимостью по пять кубометров каждая. Для контроля качества специалисты разрабатывают автоматизированную систему измерения коэффициента поглощения света. В настоящее время уровень электрической проводимости составляет около 0,3 микросименса на сантиметр, однако к 2027 году учёные рассчитывают улучшить показатели и приблизиться к теоретически возможному минимуму чистоты — примерно 0,055 микросименса на сантиметр при температуре 25°C.
Перспективы дальнейших исследований.
Водяные детекторы будут размещены под слоем почвы, способным блокировать большую часть частиц, но пропускающим мюоны — элементарные частицы, обладающие способностью проходить сквозь земную толщу. Анализ количества мюонов позволяет учёным различать потоки, вызванные гамма-фотонами, от тех, что возникли благодаря протонам и ядрам атомов. Это критично для поиска источников высокоэнергетических космических лучей. Как подчеркнули разработчики проекта, значимость подобных технологий подчёркивается присуждением Нобелевской премии по физике в 2026 году за создание нейтринной обсерватории IceCube и открытие астрофизических нейтрино высокой энергии. Физики Иркутска надеются, что их исследования внесут важный вклад в разгадку тайны происхождения космического излучения.
Читать далее
