Основные научные результаты

Основные научные результаты

Впервые в мире получена оценка энергии частицы, инициирующей широкий атмосферный ливень, калориметрическим методом по результатам измерения потока черенковского излучения ШАЛ в диапазоне выше 10^{17} эВ. Энергетический спектр космических лучей, полученный на основе этой оценки, имеет сложную форму и его особенности хорошо согласуются с предсказаниями теории происхождения космических лучей, предполагающей, что источниками частиц с энергией выше 10^{19} эВ являются активные ядра галактик. Форма энергетического спектра выше 10^{17} эВ хорошо согласуется с данными других мировых установок, хотя интенсивность в разных экспериментах отличается.
На основе анализа содержания мюонов в широких атмосферных ливнях получен верхний предел доли фотонов в составе космических лучей в широком интервале энергий от 10{18} до 10{20} эВ.
Обнаружена корреляция направлений прихода частиц предельных энергий (выше 4×10^{19} эВ) с положением активных ядер галактик, находящимися на расстояниях меньше 65 Мпк. Этот результат подтверждают данные эксперимента Auger в Аргентине.
Зависимость среднего массового числа космических лучей от энергии, полученная по распределению высоты максимума развития ливня, характеризуется наличием тяжелого состава вблизи 10^{17} эВ. Это согласуется с предсказаниями теории ускорения частиц с энергией меньше 10{17} эВ в остатках сверхновых в Галактике.

Основной результат по итогам 2016 года

Исследовано радиоизлучение от частиц широких атмосферных ливней (ШАЛ) с энергией выше 1019 эВ, в том числе радиоизлучение в ливнях с максимальными энергиями 10^{20} эВ. Экспериментально установлена связь пространственного распределения радиосигнала с энергией и глубиной максимума развития ШАЛ. Получена оценка глубины максимума развития ливня, которая составляет (760 +/- 30) г см-2 при энергии 2x10^{19} эВ, что согласно модели адронных взаимодействий QGSJETII-04 соответствует ядрам типа He, CNO и согласуется с данными установок AUGER и TelescopeArray при энергии ,больше 10^{19}.

С.П. Кнуренко, И.С. Петров. // Письма в ЖЭТФ, том. 104, вып. 5, 2016, с. 305 – 309.

eas1

Зависимость пространственного распределения напряженности A электромагнитного поля от расстояния R до оси ШАЛ. Красные кружочки – данные по событиям с энергией больше 10{19} эВ, нормированные к средней энергии 1,54x10^{19} эВ и синие треугольники – значения, зарегистрированные в двух событиях с энергией больше 10^{20} эВ. Линией показана аппроксимация, соответствующая полученной экспериментальной формуле.