Con l'aiuto di una moltitudine di sviluppi originali, gli scienziati sperano di ricercare i processi di nascita e propagazione dei raggi gamma ad altissima energia, e in futuro, per trovare misteriose particelle di materia oscura che finora sono sfuggite ai fisici.

Lo strumento avanzato Tunka per la fisica dei raggi cosmici e l'astronomia gamma (TAIGA), una collaborazione scientifica internazionale, sta lanciando uno degli osservatori di raggi gamma ad alta energia più grandi e sensibili del mondo, permettendo agli astronomi per la prima volta di studiare le radiazioni gamma e i raggi cosmici ad altissima energia. Il team scientifico ha pubblicato un articolo sulla rivista Strumenti e metodi nucleari nella ricerca in fisica Sezione A:Acceleratori, spettrometri, Rivelatori e apparecchiature associate .

All'osservatorio, scienziati dell'Università statale di Mosca (MSU), Università Nazionale di Ricerca Nucleare MEPhI (MEPhI), L'Istituto di Fisica Applicata dell'Università Statale di Irkutsk e altre importanti università in Russia e Germania si stanno preparando per una nuova serie di esperimenti in due strutture dell'osservatorio TAIGA utilizzando una serie di stazioni di rilevamento distribuite TAIGA-HiSCORE e nuovi telescopi TAIGA-IACT, che permetterà loro di registrare "l'immagine" della radiazione Cherenkov da una cascata di particelle ionizzate prodotte dall'interazione di un gamma-quanta ad alta energia con gli atomi atmosferici. Poiché le misurazioni sui principali rivelatori dell'osservatorio vengono effettuate nelle notti senza luna, gli esperimenti sono condotti in autunno, inverno e primavera (in estate, Le notti russe sono troppo brevi).

L'esclusivo complesso TAIGA, in costruzione nella valle di Tunka a 50 km dalla punta meridionale del lago Baikal, utilizza una nuova tecnologia di array ibridi per rilevare sciami d'aria estesi (EAS) generati da quanti gamma. Oltre alla radiazione di Cherenkov, è in grado di rilevare tutti i principali componenti EAS prodotti nell'atmosfera quando un raggio cosmico primario entra nell'atmosfera.

"Oggi, il complesso è in fase di realizzazione, il numero di rivelatori di varie strutture e l'area della loro registrazione è in aumento. Modalità di registrazione, l'elaborazione e l'analisi degli eventi sono in fase di sviluppo, e la loro precisione viene migliorata al livello pianificato. Questa è una fase inevitabile per qualsiasi complesso sperimentale su larga scala, " disse Igor Yashin, professore presso l'Istituto MEPhI di Fisica e Ingegneria Nucleare.

Secondo lo scienziato, a breve termine, inizierà l'assemblaggio del terzo telescopio Cherenkov e gli ingegneri porteranno il numero di stazioni di rilevamento dell'array TAIGA-HiSCORE a 120 pezzi su un'area di un chilometro quadrato. In inverno, Verranno effettuate misurazioni del flusso di radiazioni gamma da sorgenti gamma note, come una pulsar nella costellazione del Cancro e altre. I compiti del gruppo NRNU MEPhI includono il test dei fotomoltiplicatori e dell'elettronica associata per l'installazione di TAIGA-HiSCORE, sviluppare e garantire l'operatività dell'elettronica della fotocamera dei telescopi Cherenkov, servizio presso l'osservatorio TAIGA, eccetera.

L'origine dei raggi cosmici (protoni ad alta energia e nuclei atomici) è uno dei misteri più importanti della scienza moderna. Dopo averlo risolto, l'umanità potrebbe avvicinarsi alla creazione di nuove fonti di energia super elevata. Per esempio, gli acceleratori di particelle spaziali potrebbero fornire miliardi di volte più energia di accelerazione rispetto al più potente acceleratore di particelle sulla Terra, il Large Hadron Collider.