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 2018 года
Направления прихода космических лучей в области энергий 10^17-10^19 эВ проанализированы в экваториальных координатах с использованием новой аппроксимации зенитно-углового распределения частоты событий широких атмосферных ливней. Обнаружено, что наблюдаемое на Якутской установке ШАЛ распределение не противоречит изотропии направлений прихода КЛ. Установлен верхний предел доли потока КЛ от возможного точечного источника на изотропном фоне и его зависимость от энергии и склонения.
(A.A. Ivanov. The Physical Review D 97 (2018) 083003).
Основной результат по итогам 2017 года
Обнаружено, что двумя установками ШАЛ в течение одних суток зарегистрированы три частицы с энергией выше 3*10^19 эВ (две на Якутской установке ШАЛ и одна на установке Telescope Array), пришедшие из одного участка неба. Вероятность случайного совпадения 2.6*10^-6. Сделано заключение, что такие события могут указывать на существование пучков частиц сверхвысоких энергий, которые формируются как результат взаимодействия космических лучей с релятивистским ударным фронтом.
(Г.Ф.Крымский, М.И.Правдин, И.Е.Слепцов. Письма в АЖ, 2017, т. 43, № 11, с.779-781).
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.
Зависимость пространственного распределения напряженности A электромагнитного поля от расстояния Rдо 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.