TAIGA расширяется: первый полноразмерный детектор мюонов готов к гидроизоляции
В состав экспериментального комплекса TAIGA сегодня входят пять независимых установок: TAIGA-HiSCORE, «Тунка-133», Tunka-Grande, TAIGA-Muon и TAIGA-IACT. С их помощью исследуют космические лучи и гамма-излучение высоких и сверхвысоких энергий, регистрируя компоненты широких атмосферных ливней (ШАЛ).
Совместная работа широкоугольной черенковской установки TAIGA-HiSCORE (120 оптических станций) и четырех атмосферных черенковских телескопов установки TAIGA-IACT нацелена на детальное изучение космических гамма-квантов с энергией выше 40 ТэВ. Для области выше 1 ПэВ в составе комплекса на площади 0,5 км² планируется развернуть систему водных черенковских детекторов цилиндрической формы – они будут регистрировать мюонную компоненту ШАЛ.
Детекторы расположат под слоем грунта 2–2,5 м, достаточным для экранирования электромагнитной компоненты ливня. Высота отдельного детектора – 1,2 м, а площадь – порядка 40 м², пороговая энергия для вертикальных мюонов – 1 ГэВ. Предполагается, что в гибридном режиме работы данные TAIGA-HiSCORE будут использовать для высокоточного восстановления параметров ШАЛ и энергии первичной частицы. Данные водных детекторов дадут информацию о типе ядра, породившего ливень, и позволят выделять ШАЛ от первичных гамма-квантов из фона событий, инициированных заряженными космическими лучами: число мюонов зависит от типа частицы, породившей ШАЛ.
В ходе осенней командировки сотрудники ОИЯИ смонтировали крышку первого подземного бассейна комплекса водных черенковских детекторов. К моменту приезда один корпус детекторов был полностью готов для установки крышки, второй находился на этапе приема 10,5 м³ бетона, а сотрудники НИИПФ ИГУ за время командировки смонтировали цилиндрическую опалубку на третьем детекторе и залили в нее бетон. Бассейн, который планируется ввести в состав астрофизического комплекса TAIGA для совместной работы с TAIGA-HiSCORE, подготовлен к гидроизоляции, утеплению периметра, установке гибкой емкости для сверхчистой воды и электроники для сбора данных, а также к засыпке грунтом.
Новая установка потенциально способна эффективно регистрировать мюоны ШАЛ и выделять гамма-кванты из фона заряженных космических лучей в диапазоне энергий первичных частиц 1−10 ПэВ. В 2025 году был изготовлен первый вариант детектора меньшего диаметра: на нем отработали необходимые технологии, и сейчас детектор собирает экспериментальные данные.
Еще одной целью командировки была подготовка пятого черенковского телескопа к наблюдательному сезону. Были установлены электрооборудование телескопа и концевые выключатели, проложены кабельные линии, телескоп подключен к линиям питания и волоконной связи, смонтированы и подключены энкодеры положения осей, проверены и настроены системы движения монтировки. Дополнительно подготовлены два комплекта удаленной юстировки зеркал. Пока пятый телескоп ждет камеру (ее корпус уже доставлен на полигон, сотрудники НИИЯФ МГУ собирают электронную часть, отвечающую за сбор и передачу данных), на нем проведут тестирование систем, которые будут использоваться на следующем черенковском телескопе диаметром 10 м и фокусным расстоянием 12 м.
Фото и текст Артура Бородина
