В своей дипломной работе выпускница Физического факультета НГУ Любовь Ветошкина исследовала процесс изучения широких атмосферных ливней с помощью мюонных счетчиков обсерватории TAIGA. Ученые Института ядерной физики СО РАН и НГУ, в составе которых работает магистрантка, занимаются разработкой и производством детекторов заряженной компоненты, а также моделированием и обработкой данных обсерватории. 

Tunka Advanced Instrument for cosmic rays and Gamma Astronomy (TAIGA) — это гамма-обсерватория в 50 километрах от озера Байкал. Занимается обсерватория изучением вторичных космических лучей, то есть частиц, возникающих при взаимодействии первичных космических лучей (протонов, фотонов, электронов) с Земной атмосферой. Рождаются вторичные частицы каскадами, так называемыми широкими атмосферными ливнями (ШАЛ). Широкий атмосферный ливень включает в себя как сами частицы — заряженную компоненту — так и свет, и радиоизлучение. 

 
Цель дипломной работы выпускницы НГУ — разработать программу для реконструкции направления ливня и проанализировать энергетические данные. 

 
— Установка Tunka-Grande уже давно (с 2017 года) ведет набор данных, анализ которых не проводился. Поэтому новизна в этом смысле есть. К тому же мы ведем анализ независимо от ученых Иркутского Государственного Университета, у которых есть большой опыт анализа данных с установок, регистрирующих широкие атмосферные ливни. Все методики анализа разрабатываем сами. Например, результаты по угловому разрешению мы получили для установки только в этом году. Но не сказать, что это логическое продолжение исследований, тоже нельзя. Это работа в рамках главной идеи эксперимента — комплексный подход в регистрации ливней, то есть регистрации и анализа сразу нескольких компонент ШАЛ, — отметила Любовь Ветошкина. ​

 
Сейчас становится актуальной задача обработки получаемых с помощью установок данных. В обсерватории уже развернут массив детекторов заряженных частиц Tunka-Grande, и в коллаборации с нашими учеными разворачивается массив TAIGA-Muon. Есть в обсерватории и установки для регистрации других компонентов ливней. Такой гибридный подход позволяет увеличить точность измерения параметров ливня, увеличить диапазон регистрируемых энергий. 

 
— За этот год удалось разработать программу для реконструкции направления прихода ливня, то есть по факту направления прихода первичной частицы, проверить его на моделированных методом Toy Monte-Carlo данных. Далее метод реконструкции мы применили к набору реальных данных и при проведении совместного анализа с установкой для регистрации Черенковского света TAIGA-HiSCORE нашли угловое разрешение установки. Сейчас я занимаюсь анализом энергетических данных. Пока мы еще в самом начале пути восстановления энергии ливня, то есть энергии первичной частицы, вызвавшей ШАЛ. Предстоит немало работы, потому что есть много технических моментов, которые необходимо учитывать: калибровка детекторов, наличие систематических погрешностей, шумовые сигналы и тому подобное. Все это при большой статистике, к которой эксперимент и стремится, сильно влияет на качество и достоверность результатов, — добавила выпускница. 

 
Обсерватория сейчас активно работает над поиском точечных источников высокоэнергетического гамма-излучения в космосе. Но изучение ШАЛ нужно также для исследования энергетического спектра космических лучей. Это позволит узнать, как устроена вселенная, какие процессы в ней протекают, проверить космологические и астрофизические теории, осуществить поиск частиц темной материи. Кроме того, по составу частиц ШАЛ можно проверить, верны ли разработанные в физике высоких энергий теории взаимодействия частиц. 

 
Фото: Original uploader was Dinoj at en.wikipedia 

Похожие новости

  • 30/11/2018

    Школа юного физика «Архимед» для старшеклассников

    ​Школа юного физика «Архимед» приглашает старшеклассников провести зимние каникулы нестандартно, интересно и полезно. Ежегодная зимняя школа пройдёт с 8 по 12 января. Здесь ребята, увлечённые физикой, познакомятся с современными достижениями в этой научной области.
    2103
  • 28/02/2019

    В ЦЕРН обнаружили новую частицу, которая уточнит кварковую модель

    ​Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный университет (НГУ), объявила об открытии нового состояния c-кварка и анти c-кварка – частицы ψ3(1D).
    1473
  • 25/05/2017

    Большой адронный коллайдер возобновил сбор данных

    На Большом адронном коллайдере (БАК) закончились технические работы и модернизация — он возобновил сбор данных, в трех экспериментах на коллайдере участвуют исследователи НГУ и ИЯФ СО РАН. Планируемая остановка на технические работы на БАК случается в начале каждого года.
    2503
  • 10/10/2017

    Молодежная конференция «Оптические и информационные технологии» прошла в новосибирском Академгородке

    ​​​Традиционная молодёжная конкурс-конференция «Оптические и информационные технологии» прошла с 25 по 27 сентября 2017 года в новосибирском Академгородке. Её организовали совместно Институт автоматики и электрометрии (ИАиЭ) СО РАН и Новосибирский государственный университет (НГУ) (при финансовой поддержке Российского научного фонда).
    2574
  • 06/03/2020

    Юбилей академика Дмитрия Дмитриевича Рютова

    ​Дмитрий Дмитриевич Рютов родился 6 марта 1940 года в Москве.  В 1962 году окончил Московский физико-технический институт. В 1962-1968 гг. - младший научный сотрудник в Институте атомной энергии им.
    808
  • 30/01/2018

    Глиобластому головного мозга учатся лечить в Новосибирске

    ​Глиобластому головного мозга - диагноз, стоивший жизни Дмитрию Хворостовскому и Михаилу Задорнову - учатся лечить в Новосибирске. Ученые ИЯФ СО РАН создали компактную установку, обеспечивающую такой поток надтепловых нейтронов, который достаточен для лечения пациентов методом бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ).
    7010
  • 09/10/2018

    Что и как будут лечить в кластере ядерной медицины в Новосибирске

    ​В Советском районе Новосибирска до 2025 года должен появиться радиологический кластер — три центра для диагностики и лечения рака. Соглашение об этом 27 августа на выставке «Технопром-2018» подписали ректор Новосибирского госуниверситета Михаил Федорук, врио губернатора Андрей Травников и замгендиректора холдинга «Швабе» Сергей Попов.
    2005
  • 28/04/2018

    Внутренний огонь физика Будкера: 100 лет со дня рождения основателя Института ядерной физики СО РАН

    ​​1 мая исполняется 100 лет со дня рождения основателя Института ядерной физики Сибирского отделения РАН Андрея Будкера. Андрей Будкер - крупный теоретик, "релятивистский инженер", пионер коллайдеров на встречных пучках заряженных частиц.
    2464
  • 15/12/2016

    Директор ИЯФ СО РАН Павел Логачёв об ответственности академика, коллайдерах и Нобелевских премиях

    Для доктора физико-математических наук Павла Логачёва последние два года отмечены важными вехами в карьере. В 2015 году он стал третьим по счёту после Герша Будкера и Александра Скринского директором Института ядерной физики СО РАН — крупнейшего академического института России.
    5658
  • 11/11/2020

    Город учёных посреди сибирской тайги: фоторепортаж об Академгородке Новосибирска

    Новосибирский Академгородок известен далеко за пределами самого Новосибирска. Основанный в 1957, город ученых собрал на своей территории десятки научно-исследовательских институтов, за что одна из его улиц – проспект Академика Лаврентьева – внесена в Книгу рекордов Гиннеса как «самая умная улица в мире».
    1036