Известия Российской академии наук. Серия физическая
ISSN (print): 0367-6765 Учредитель: Российская академия наук Главный редактор: Хохлов Дмитрий Ремович, член-корреспондент РАН, д-р физ.-мат. наук, профессор Периодичность /доступ: 12 выпусков в год / подписка Входит в: Белый список (3 уровень), перечень ВАК, РИНЦ
Направляя рукопись статьи издателю для публикации в данном журнале, авторы соглашаются со следующим: авторы сохраняют за собой имущественные авторские права на произведение и предоставляют издателю исключительную лицензию на публикацию и распространение произведения; авторы сохраняют за собой право на распространение произведения в соответствии с условиями политики самоархивирования, принятой в журнале (см. подробнее); направляемая авторами в редакцию рукопись будет принята к публикации только по решению редакционной коллегии и главного редактора — в соответствии с правилами отбора контента в данном журнале (см. подробнее); опубликованное в журнале произведение будет распространяться в печатном и электронном виде по подписке или на условиях открытого доступа — по усмотрению издателя. Передаваемая авторами исключительная лицензия позволяет издателю использовать произведение следующими способами: воспроизведение Статьи, а также метаданных Статьи в любой материальной форме, в том числе на бумажном и/или электронном носителе в виде отдельного произведения и/или в составе Журнала, и/или базах данных Лицензиата и/или иных лиц, по усмотрению Лицензиата; распространение экземпляров Статьи, а также метаданных Статьи или иное отчуждение ее оригинала или экземпляров, в том числе на бумажном и/или электронном носителе в виде отдельного произведения и/или в составе Журнала, и/или базах данных Лицензиата и/или иных лиц, по усмотрению Лицензиата, в том числе распространение или иным способом использование Статьи или содержащихся в ней частей (фрагментов) для публикации в научных, учебных, технических или профессиональных журналах или других периодических изданиях и производных работах; в печатных и электронных версиях таких журналов, периодических изданий и производных работах во всех средствах и форматах, существующих на данный момент и которые могут возникнуть в будущем; доведение Статьи до всеобщего сведения таким образом, что любое лицо может получить доступ к Статье из любого места и в любое время по собственному выбору; переработка Статьи путем её перевода на иностранные языки по выбору Лицензиата, и использование переработанной (переведенной) Статьи вышеуказанными способами. Иные права, прямо не переданные издателю авторами, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и прочее, описанные авторами в статье, а также права на товарные знаки, сохраняются за авторами. Подробности и детали изложены в типовом лицензионном договоре, который следует заполнить, заверить представителям авторского коллектива и направить издателю вместе с прочими материалами при подаче рукописи статьи на рассмотрение.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА СКОРОСТЬ СЧЕТА ГАММА-КВАНТОВ В ПОДЗЕМНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАХ LSD И LVD
Представлен сравнительный анализ данных скорости счета гамма-квантов с энергией больше 0.5 МэВ подземных установок LSD (работала с 1984 г. по 1999 г.) и LVD (идет набор данных с 1992 г. по настоящее время). Эти установки одинаковые по структуре и имеют одинаковые сцинтилляционные модули-счетчики объемом 1.5 м3. Они находятся в ~700 км друг от друга, в разных регионах Италии с разной сейсмической активностью, под разными горными массивами, а также отличаются системой вентилирования помещений. Приведены данные с обеих установок за 1997 г. Показано влияние системы вентиляции на вариации концентрации радона в подземных помещениях.
ИСТОЧНИКИ ФОНОВЫХ СОБЫТИЙ В ДЕТЕКТОРЕ LVD
Приводятся результаты моделирования фоновых событий в Детекторе большого объема – LVD (Лаборатория Гран-Сассо, Италия) от естественной радиоактивности грунта и материалов конструкции детектора. Рассчитаны вклады в общий фон событий от различных источников, проведено сравнение с экспериментальными данными.
СУТОЧНАЯ ВОЛНА ПРИЗЕМНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ХОРОШЕЙ ПОГОДЫ В УСЛОВИЯХ ГОР И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ МЮОНОВ
На установке «Ковер» БНО ИЯИ РАН (43.3° с.ш., 42.7° в.д.), расположенной в горном ущелье на высоте 1.7 км над уровнем моря, регулярно наблюдается суточная волна приземного электрического поля нестандартного вида. В период 29.07.2019 – 06.09.2019, включающего две магнитные бури, наблюдалась смена знака суточной волны интенсивности мюонов с энергией более 100 МэВ, регистрируемых установкой. Суточное поведение давления, температуры и приземного электрического поля при этом не менялось. Используя случай инверсии суточной волны, проведена оценка вклада регулярно измеряемого возмущения электрического поля атмосферы в вариации мюонной интенсивности. В процессе исследования выявлены ранее не замеченные утро-вечерние вариации земного происхождения.
ПОИСК КОРРЕЛЯЦИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ И ПАРАМЕТРОВ РАСПАДОВ ЯДЕР 55Fe и 60Co
Темпоральные вариации параметров распадов радиоактивных ядер активно исследуются в последнее время, их обнаружение может быть сигналом о новых физических эффектах космического происхождения. В ряде экспериментов наблюдались корреляции интенсивности слабых распадов 60Co, 54Mn и 55Fe с солнечной активностью. В работе изучаются корреляции с солнечными вспышками параметров слабых распадов 60Co и 55Fe, измерения производились по скорости счета распадных γ-квантов полупроводниковыми детекторами. Для распадов 55Fe было обнаружено восемь значительных отклонений скорости счета распадов от ожидаемой скорости на уровне ~0.2% в сторону уменьшения, коррелированные с вспышками на солнце. Для 60Co обнаружено четыре аналогичных события с отклонениями на уровне ~ 0.4%. Обнаруженные отклонения носят опережающий характер и начинаются от 30 до 155 часов до момента солнечной вспышки с достоверностью на уровне 90%.
АНАЛИЗ ГЕОЭФФЕКТИВНЫХ КОРОНАЛЬНЫХ ВЫБРОСОВ МАССЫ 10–12 МАЯ 2024 г. В ПОТОКЕ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА И КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ НА УРОВНЕ ЗЕМЛИ
Предложен комплексный оперативный предиктор возмущения космической погоды. Анализ основан на данных разнотипных временных рядов: солнечной активности в радио- и гаммадиапазонах, энергии солнечного ветра, вариациях потока космических лучей по данным мировой сети нейтронных мониторов и мюонного голоскопа с применением методики фликкер-шумовой спектроскопии. Такой подход апробирован при анализе мощного геомагнитного возмущения (Dst = −412 нТ). Последовательность предикторов получена в «реальном» времени в пределах от 2−3 сут до нескольких часов.
АНАЛИЗ МОЩНЫХ ФОРБУШ-ПОНИЖЕНИЙ 2024 Г. ПО ДАННЫМ НЕЭКРАНИРОВАННЫХ НЕЙТРОННЫХ ДЕТЕКТОРОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА НЕВОД
В экспериментальном комплексе НЕВОД (НИЯУ МИФИ, Москва) в настоящее время работают установки «Нейтрон» и ПРИЗМА-36, состоящие из неэкранированных нейтронных детекторов. В работе представлены результаты анализа двух наиболее мощных форбуш-понижений, зарегистрированных на этих установках в первом полугодии 2024 г., приведено сравнение полученных результатов с данными Московского нейтронного монитора, а также получена зависимость амплитуды возмущений от толщины вещества над детектором.
ВАРИАЦИИ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ВО ВРЕМЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ГЕОМАГНИТНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ 9–15 МАЯ 2024 Г.
Представлены результаты анализа солнечной и геомагнитный активности, вариаций потоков космических лучей в период 9–15 мая 2024 г. Используются данные сети наземных нейтронных мониторов, а так же данные измерений космических лучей приборами «Ковер» и нейтронными детекторами, расположенными на Долгопрудненской научной станции ФИАН, в Евразийском национальном университете (г. Астана, Республика Казахстан) и в астрономическом комплексе КАСЛЕО (Аргентинские Аңды). В работе исследованы характеристики форбуш-эффекта потоков космических лучей 10 мая 2024 г. и последующего возрастания космических лучей 11 мая. Полученные результаты свидетельствуют о различной природе этих вариаций.
ТЕМП УСКОРЕНИЯ И ЭНЕРГИЯ ПЕРВЫХ ПРИШЕДШИХ К ЗЕМЛЕ СОЛНЕЧНЫХ ПРОТОНОВ
Сделаны теоретические оценки времен ускорения солнечных электронов и протонов в процессе «магнитной детонации» — развития эруптивных вспышек. Исследована связь между темпом ускорения и энергией первых пришедших на орбиту Земли протонов на примере наблюдений четырех событий в мае–июне 2024 г. Эруптивные вспышки (протонные и не протонные) можно классифицировать по напряженности электрического поля (по времени ускорения электронов до 100 кэВ и моменту прихода первых протонов) и длительности наблюдения излучения электронов выше 100 кэВ (времени доступному для ускорения протонов >100 МэВ).
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ СОЛНЕЧНОГО ПРОТОННОГО СОБЫТИЯ 27.08.2022
Солнечное протонное событие 27.08.2022 г. было зарегистрировано космическими аппаратами вблизи Земли, а также аппаратом Parker Solar Probe, находившемся на расстоянии 0.38 a.e. от Солнца. Во время этого события наблюдалось редкое явление – ускорение протонов до энергий десятков МэВ в межпланетном пространстве, предположительно между сближающимися фронтами ударных волн. Наблюдалось также необычное запаздывание потоков солнечных протонов с энергией выше 10 МэВ по измерениям на спутниках, находящихся на орбите Земли, по сравнению с потоками протонов, измеренных космическими аппаратами в точке Лагранжа L1.
СОЛНЕЧНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ И ЖЕСТКОЕ РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК В ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЕ 2024 Г. ПО ДАННЫМ ЭКСПЕРИМЕНТОВ НА СПУТНИКАХ МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ФОРМАТА КУБСАТ
Обсуждаются результаты наблюдений электронов солнечных космических лучей и жесткого рентгеновского излучения солнечных вспышек первой половины 2024 г. в экспериментах на спутниках формата кубсат с низкой полярной орбитой (высота ~550 км и наклонение ~98°) при помощи научной аппаратуры, созданной в НИИЯФ МГУ.
СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ НАЧАЛА ИНЖЕКЦИИ СОЛНЕЧНЫХ ПРОТОНОВ В СОЛНЕЧНЫХ ПРОТОННЫХ СОБЫТИЯХ, ПОЛУЧЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ
Проведено сравнение значений времени инжекции, определенных с использованием масштабной инвариантности временного хода солнечных протонных событий для нерелятивистских протонов, с результатами работ, в которых было определено время инжекции релятивистских протонов в событиях GLE с помощью метода дисперсии скорости и по первому наблюдению на нейтронных мониторах с учетом зависимости длины силовой линии Солнце—Земля от скорости солнечного ветра. Предложен один из возможных критериев правильности определения момента инжекции.
ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЦА И АСТРОФИЗИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ
Представлен краткий обзор публикаций, посвященных наблюдению за Солнцем и другими объектами Вселенной в субмиллиметровом диапазоне электромагнитного излучения. Основной задачей является оценка ожидаемых потоков излучения солнечных вспышек в терагериевом диапазоне и определение классов небесных тел, которые могут быть потенциальными источниками субмиллиметровых волн. Эти данные необходимы для разработки научной аппаратуры, регистрирующей спектральные потоки терагериевого излучения от астрофизических объектов, с целью изучения механизмов энерговыделения и ускорения заряженных частиц в условиях космической плазмы.
ВАРИАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕДНЕЙ АТМОСФЕРЫ СЕВЕРНОГО ПОЛУШАРИЯ В ХОДЕ СОЛНЕЧНЫХ ПРОТОННЫХ СОБЫТИЙ ЯНВАРЯ 2005 Г.
Исследованы изменения характеристик средней атмосферы Северного полушария во время серии солнечных протонных событий января 2005 г. по данным архива MERRA-2. Обнаружено, что исследуемые события сопровождались резкими изменениями зональной скорости ветра и температуры в высокоширотной атмосфере. Полученные результаты указывают на интенсификацию стратосферного полярного вихря во время исследуемых событий, за которой последовало резкое ослабление вихря и развитие небольшого стратосферного потепления.
ФОН ОДИНОЧНЫХ МЮОНОВ НА БАКСАНСКОМ ПОДЗЕМНОМ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОМ ТЕЛЕСКОПЕ
Баксанский подземный сцинтилляционный телескоп является единственным в России детектором нейтрино от сверхновых с коллагсом ядра. Кандидаты на нейтринные события в детекторе представляют собой одиночные срабатывания отдельных счетчиков. Фон одиночных срабатываний внутренних плоскостей составляет 0.02 с–1. Предлагается метод изучения фона проникающих атмосферных одиночных мюонов, основанный на создании геометрической модели детектора.
ПОИСК НЕЙТРИННЫХ СОБЫТИЙ НА БАКСАНСКОМ ПОДЗЕМНОМ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОМ ТЕЛЕСКОПЕ В СОВПАДЕНИИ С ГАММА-ВСПЛЕСКАМИ FERMI GBM И SWIFT BAT
На Баксанском подземном сцинтилляционном телескопе проводится работа по организации непрерывного поиска многоволновых событий по моонным нейтрино, зарегистрированным на установке. Гамма-всплески являются одной из важных компонент подобных наблюдений. К настоящему времени космическими гамма-телескопами накоплено значительное количество данных. Проведен анализ данных установки в совпадении с каталогами гамма-всплесков от инструментов Fermi Gamma-ray Burst Monitor и Swift Burst Alert Telescope.
ЗЕНИТНО-УГЛОВАЯ ЗАВИСИМОСТЬ СПЕКТРОВ ЛОКАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МЮОНОВ ШИРОКИХ АТМОСФЕРНЫХ ЛИВНЕЙ ВБЛИЗИ ГОРИЗОНТА
Интегральные спектры локальной плотности мюонов (СЛПМ) широких атмосферных ливней при больших зенитных углах восстановлены на основе экспериментальных данных ДЕКОР по группам мюонов, зарегистрированных в длительных сериях измерений в период с 03.05.2012 по 04.07.2023. Получены результаты для двух пороговых значений плотности мюонов 0.015 и 0.068 частиц/м2, соответствующих регистрации в детекторе групп с множественностью не менее 3 и не менее 5 мюонов. При зенитных углах меньше 80° зенитно-угловая зависимость СЛПМ хорошо описывается степенной функцией косинуса зенитного угла. Однако при дальнейшем увеличении зенитного угла эта зависимость существенно изменяется, и при углах 87–88° измеренные значения превышают указанную простую экстраполяцию примерно на порядок. Это связано с неприменимостью приближения плоской атмосферы при таких углах. Получена простая формула, учитывающая кривизну атмосферы Земли.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ ШИРОКИХ АТМОСФЕРНЫХ ЛИВНЕЙ ПО ДАННЫМ УСТАНОВКИ TUNKA-GRANDE
Изучены широкие атмосферные ливни со сложной пространственно-временной структурой по данным сцинтилляционной установки Tunka–Grande. Рассмотрены события, при регистрации которых в детекторах установки Tunka–Grande наблюдаются импульсы с многопиковой структурой и многоимпульсные сигналы.
ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПЛОЩАДКИ ДЛЯ РАЗВЕРТЫВАНИЯ ПОЛНОМАСШТАБНОГО АСТРОФИЗИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА TAIGA-100
Обсуждаются возможные площадки для развертывания астрофизического комплекса TAIGA-100 с гибридной системой детекторов на площади порядка 100 км2, которая внесет существенный вклад в решение фундаментальных задач физики космических лучей и гамма-астрономии.
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ УСТАНОВКИ ТАIGA-IACT В СТЕРЕОРЕЖИМЕ НАБЛЮДЕНИЙ
Дана оценка дифференциальной чувствительности строящейся установки из 5 атмосферных черенковских телескопов, входящих в состав астрофизического комплекса ТАIGA. Описана процедура моделирования регистрируемых гамма-квантов с энергиями от 2 до 200 ТэВ в стереорежиме наблюдений, а также методика гамма-адронного разделения, используемая для определения дифференциальной чувствительности установки.
ГИГАНТСКИЕ АТМОСФЕРНЫЕ ЛИВНИ ПО ДАННЫМ ЯКУТСКОЙ УСТАНОВКИ ШИРОКИХ АТМОСФЕРНЫХ ЛИВНЕЙ
Рассмотрены два самых мощных широких атмосферные ливня с энергиями около 1020 эВ, зарегистрированные на Якутской установке за весь период наблюдений 1974—2024 гг. Оба ливня упали вблизи центра установки и вызвали срабатывания всех наземных и подземных мюонных детекторов с пороговой энергией Eit = 1.0 · cos θ ГэВ. В этих событиях отмечено аномально высокое содержание мюонов, выходящее за рамки современных модельных предсказаний. Это может изменить наше представление об адронных взаимодействиях при сверхвысоких энергиях, но также возможно, что эти ливни были вызваны некими экзотическими первичными частицами.
ОЦЕНКА СПЕКТРА ЛЕГКОЙ КОМПОНЕНТЫ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГИЙ 200–10000 ТэВ ГИБРИДНЫМ МЕТОДОМ
Представлены новые результаты по измерению спектра легкой компоненты (протоны + гелий) космических лучей в области классического колена в спектре ПКЛ при энергии ~ 200–20000 ТэВ, полученные по гибридным данным эксперимента TAIGA, в которых черенковский свет ливня регистрируется одновременно двумя установками IACT+HiSCORE. При этом выделение ливней от легкой компоненты впервые проводится по параметрам изображений, зарегистрированным атмосферным имиджевым телескопом IACT. Развитый подход к выделению легкой компоненты основывается и подтверждается Монте-Карло расчетами. В полученном спектре легкой компоненты в энергетическом интервале 200–20000 ТэВ наблюдается ярко-выраженный излом при энергии около 3 ПэВ.
ЯДРА ЖЕЛЕЗА В КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧАХ ПРЕДЕЛЬНО ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ ВБЛИЗИ ЗЕМЛИ
В предположении внегалактического происхождения космических лучей предельно высоких энергий обсуждается распространение от источников до Галактики ядер железа с энергией выше 1019 эВ. В межгалактическом пространстве ядра взаимодействуют с фоновыми излучениями и неизбежно фрагментируют. Анализируются доля дошедших до Земли ядер железа и зависимость их энергии от расстояния до источника. Установлено, что по величине энергии ядра можно определить ограничение на расстояние до его источника.
СПЕКТР И СОСТАВ ПЕРВИЧНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ПО ДАННЫМ УСТАНОВКИ TAIGA-HISCORE
Обсуждаются результаты работы установки TAIGA-HiSCORE после увеличения количества станций до 114 и направления всех станций в зенит. Уточнен пересчет от измеренного потока черенковского света широкого атмосферного ливня (ШАЛ) м к энергии первичной частицы. Пересчитанный от глубины максимума параметр ⟨ln A⟩, характеризующий средний состав первичного космического излучения, сравнивается с результатами, полученными на нашей установке «Тунка-133», а также с результатами экспериментов LHAASO и AUGER.
ПОИСК ВАРИАЦИЙ ЧАСТОТЫ РЕГИСТРАЦИИ ЗАПАЗДЫВАЮЩИХ ЧАСТИЦ НА УСТАНОВКЕ ШИРОКИХ АТМОСФЕРНЫХ ЛИВНЕЙ МГУ
На установке широких атмосферных ливней (ШАЛ) МГУ изучались временные распределения частиц в широких атмосферных ливнях (ШАЛ) с энергиями более 1014 эВ. В 3.5 % ШАЛ были зарегистрированы запаздывающие частицы. Обсуждается вспышка частоты их регистрации наблюдавшаяся с 1986 по 1990 гг. с максимумом в 1987 г. Тонкая структура спада вспышки состояла из серии всплесков квазипериодических затухающих осцилляций с периодом колебаний примерно 4 дня и длительности всплеска около 32.5 дней. При этом частота регистрации ШАЛ в пределах статистических ошибок не изменялась.
Система регистрации высокоэнергичных событий космического гамма-телескопа
Представлены описание конструкции и основные результаты, полученные на основании измерений с прототипом системы регистрации высокоэнергичных событий космического гамма-телескопа на пучке позитронов синхротрона С-25Р «Пахра» Физического института им. П.Н. Лебедева РАН. Прототип включает антисовпадательную и времяпролетную системы, предливневый детектор и калориметр, выполненные на основе сцинтилляторов BC-408, BGO и CsI(Tl) с соответствующими блоками фронтальной и обрабатывающей электроники. В качестве фотоприемников всех сцинтилляционных детекторов прототипа использованы матрицы кремниевых фотоумножителей.
Свойства высокоэнергетического гамма-излучения гамма-всплесков по данным FERMI/LAT, «КОРОНАС-Ф»/«АВС-Ф» и «ФОТОН»/«НАТАЛЬЯ-2М»
Каталог «АВС-Ф» содержит несколько десятков гамма-всплесков, «НАТАЛЬЯ-2М» – 6 (максимальная энергия фотонов ∼150 МэВ и ∼60 МэВ соответственно), а Fermi/LAT – более 200 всплесков в диапазоне E > 100 МэВ. Наблюдается различное поведение временных профилей быстрой фазы в диапазонах высоких и низких энергий во время некоторых событий с присутствием спектральной высокоэнергетической компоненты. При использовании не требующего учета космологического растяжения параметра Rt (отношение времени прихода гамма-излучения с максимальной энергией к длительности всплеска) среди длинных всплесков выделяются группы: (1) для ∼25% GRBs длительность высокоэнергетического излучения меньше, чем низкоэнергетического; для остальных ∼75% наблюдается обратная ситуация (2), но гамма-излучение максимальной энергии регистрируется во время низкоэнергетической фазы (2а) или после ее окончания (2б). Характеристики GRBs с гамма-излучением в суб-ТэВ-й области аналогичны типам 2а и 2б, нет значимой корреляции между их максимальной энергией и красным смещением.
СПЕКТРЫ ПРОТОНОВ И ЯДЕР ГЕЛИЯ ОТ ТЭВАТРОНОВ ПО ДАННЫМ СПУТНИКОВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ: УКАЗАНИЕ НА НЕКЛАССИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕР ДИФФУЗИИ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ
В рамках оригинально модели неклассической диффузии дана астрофизическая интерпретация результатов прецизионных измерений энергетических спектров протонов и ядер гелия, полученных в последнее десятилетие в спутниковых экспериментах. Показано, что установленные в экспериментах DAMPE и CALET изломы спектров в области ТэВ-х энергий могут быть объяснены учетом вкладов от группы источников-тэватронов, находящихся на расстоянии 150 – 200 пк от Земли и имеющих возраст ~ (4–6) · 105 лет.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПОТОКОВ ГАЛАКТИЧЕСКИХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГИЙ СОЛНЕЧНОЙ МОДУЛЯЦИИ
Рассмотрены предложения по новому подходу в создании научной аппаратуры для изучения потоков галактических и солнечных космических лучей в области энергий солнечной модуляции (30–1000 МэВ/нуклон) с позлементным разрешением по заряду и массе. Аппаратура предлагается для размещения на российской космической станции РОС (проект «Модуляция»), и на международной научной лунной станции МНЛС (проект «Луна—Модуляция»), в случае ее создания. Проекты предполагают создание банка данных галактических и солнечных космических лучей (СКЛ) за весь цикл солнечной активности. Такой банк данных необходим для совершенствования численных моделей потоков энергичных гелиосферных частиц в межпланетном и околоземном пространстве.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОРБУШ-ПОНИЖЕНИЙ ПО ДАННЫМ ЭКСПЕРИМЕНТА AMS-02 И ПОТОКИ СОЛНЕЧНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ПО ДАННЫМ GOES-15
Анализ зависимости амплитуды 10 наиболее сильных форбуш-понижений (ФП), предваряемых КВМ типа Гало, в потоках протонов и ядер гелия по данным AMS-02, от магнитной жесткости частиц показал возможность ее аппроксимации степенной функцией в диапазоне жесткостей от 1 до 10–12 ГВ (как было показано в эксперименте PAMELA). Ее показатель находится в интервале от –0.38±0.02 до –0.68 ±0.04 для протонов и от –0.41±0.03 до –0.79 ±0.04 для ядер гелия. В более широком диапазоне значений жесткостей до 20 ГВ такая аппроксимация обеспечивает уровень значимости 90–92% для протонов и 90–96% для ядер гелия. На всем диапазоне жесткостей следует использовать экспоненциальные функции (95–99% уровень значимости как для протонов, так и для ядер гелия). Результаты сравнения временных рядов для протонов по данным AMS-02 и GOES-15 показывают, что наблюдаются SEP и SPE на фоне ФП.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ АНИЗОТРОПИИ ИНТЕНСИВНОСТИ ГАЛАКТИЧЕСКИХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ
На основе кинетической модели рассчитаны характеристики анизотропии галактических космических лучей, обусловленной электромагнитным механизмом. Механизм основан на совместном действии индукционного электрического поля и регулярного магнитного поля движущегося солнечного ветра. Для космических лучей с энергией 10 ГэВ установлено, что векторная анизотропия величиной 0.4–0.6% направлена перпендикулярно линии «Земля – Солнце» с запада на восток, а тензорная анизотропия имеет вид двухосного эллипсоида, малая ось которого меньше на 0.4% и направлена вдоль межпланетного магнитного поля. Расчетные данные соответствуют результатам измерений.
ОЦЕНКА ПЕРВИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ ШИРОКИХ АТМОСФЕРНЫХ ЛИВНЕЙ ПО УГЛОВОМУ РАСПРЕДЕЛЕНИЮ ЧЕРЕНКОВСКОГО СВЕТА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ СФЕРА-3
Представлены некоторые планы дальнейшего развития эксперимента СФЕРА. Обсуждается необходимость введения дополнительного направленного в зенит детектора углового распределения черенковского света. Он функционирует только в паре с основным телескопом отраженного света, но дает возможность получить важную информацию о направлении и массе первичной частицы. Описываются конструкция и возможности детектора, раскрываются основы алгоритмов определения направления, показывается чувствительность к массе первичной частицы.
НОВЫЙ КЛАСС СЦИНТИЛЛЯТОРОВ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЧАСТИЦ ШИРОКИХ АТМОСФЕРНЫХ ЛИВНЕЙ
В экспериментах по изучению широких атмосферных ливней предложено использовать новые недорогие специализированные сцинтилляторы, оптимизированные под разные типы частиц. Основу разработанных сцинтилляторов составляют отечественные люминофоры, погруженные в компаунд – оптически прозрачный силикон. Одни из первых вариантов таких «силиконовых» сцинтилляторов уже успешно применяются для регистрации тепловых нейтронов и каскадных частиц в широких атмосферных ливнях в ряде оригинальных установок. Представлены предварительные результаты разработки специализированных сцинтилляторов данного типа для регистрации других частиц: быстрых нейтронов, мюонов, электронов и гамма-квантов.