ВИНОГРАД-3

Эксперимент ВИНОГРАД-3
Эксперимент ВИНОГРАД-3
	Воздушная душевая установка GRAPES-3
Расположение	Ути , Индия
Участники	Институт фундаментальных исследований Тата , Городской университет Осаки , Женский университет Нагои .
Продолжительность	1955 –
Веб-сайт	www .tifr .res .в /виноград3 /

Эксперимент GRAPES-3 (или Gamma Ray Astronomy PeV EnergieS Phase-3 ), расположенный в Ути в Индии, начался в результате сотрудничества индийского Института фундаментальных исследований Тата и японского городского университета Осаки , а теперь включает в себя также японский женский университет Нагои .

GRAPES-3 предназначен для изучения космических лучей с помощью набора воздушных ливней детекторов детектора большой площади и мюонного . Целью проекта является исследование ускорения космических лучей в следующих четырех астрофизических условиях. К ним относятся ускорение частиц до: (i) ~100 МэВ в атмосферы электрических полях через мюоны, (ii) ~10 ГэВ в Солнечной системе через мюоны, (iii) ~1 ПэВ в нашей галактике , (iv) ~100 ЭэВ в нашей галактике. ближайшую вселенную посредством измерения потока диффузного гамма-излучения .

ВИНОГРАД-3 расположен по адресу N11.4. ^тот, Е76.7 ^тот, 2200 м над уровнем моря. Наблюдения начались с 217 пластиковых сцинтилляторов и 560-метрового телескопа. ² площадной мюонный детектор в 2000 году. Сцинтилляторы обнаруживают заряженные частицы , содержащиеся в обширных воздушных ливнях, образующихся в результате взаимодействия космических лучей высокой энергии в атмосфере. В настоящее время в установке работает около 400 сцинтилляторов, разбросанных на площади 25 000 м2. ². Энергетический порог мюонных детекторов составляет 1 ГэВ.

Цели

Исследование

Возникновение, ускорение и распространение >10 ¹⁴ эВ космических лучей в галактике и за ее пределами.
Существование «Колена» в энергетическом спектре космических лучей.
Производство и/или ускорение наивысшей энергии (~10 ²⁰ эВ) космические лучи во Вселенной.
Астрономия мульти-ТэВных γ-лучей нейтронных звезд и других компактных объектов.
Солнце ближайший астрофизический объект, ускоритель энергичных частиц и его воздействие на Землю.

Обзор

Первый эксперимент с космическими лучами был начат в 1955 году Б. В. Шрикантаном с установки камеры Вильсона , что положило начало исследованиям в Лаборатории космических лучей (CRL) в Ути. ^{[ нужна ссылка ]} В следующем десятилетии в этой лаборатории было проведено множество экспериментов, включающих высокоэнергетические взаимодействия и обширные исследования воздушных потоков. Здесь работала крупнейшая в мире многопластинчатая камера Вильсона. ^{[ нужна ссылка ]} в составе системы воздушного ливня и значительные результаты ^{[ который? ]} о ядерных взаимодействиях высоких энергий и ядрах обширных атмосферных ливней. Тройная установка, включающая воздушный черенковский счетчик, многопластинчатую камеру Вильсона и спектрометр полного поглощения, работала в начале 70-х годов для изучения различий в характеристиках взаимодействий с ядрами протонов и пионов в диапазоне энергий 10—40 ГэВ. ^{[ нужна ссылка ]} Это позволило изучить временную структуру ядерных активных компонентов атмосферных ливней и привело к открытию, что сечение рождения нуклон-антинуклон значительно увеличивается с увеличением энергии. ^{[ нужна ссылка ]}

В продолжение работ по исследованию космических лучей в ЦРЛ эксперимент GRAPES-1 был на различных этапах модернизирован до GRAPES-2. Однако из-за технических и административных проблем при дальнейшем расширении на базе РАК был поставлен новый эксперимент. ^{[ нужны разъяснения ]} участок в 8 км от старого участка который называется ВИНОГРАД-3. В эксперименте GRAPES-3 в настоящее время задействовано около 400 (каждый 1 м3) ²) пластиковые сцинтилляционные детекторы с расстоянием между ними 8 метров, для регистрации плотности и времени прибытия частиц в ливнях космических лучей, причем в непрерывном режиме. ^{[ нужна ссылка ]} В настоящее время массив GRAPES-3 является традиционным массивом EAS с самой высокой плотностью в мире. ^{[ нужна ссылка ]} а также, этот эксперимент связан с огромной 560-метровой ² Мюонный детектор слежения за областью также является крупнейшим детектором слежения за областью в мире. ^{[ нужна ссылка ]}

Результаты

Недавно в ходе эксперимента GRAPES-3 было получено несколько результатов по различным темам, некоторые из которых перечислены ниже.

Измерение первичного состава в энергиях 50 ТэВ - 1 ПэВ с перекрытием прямых измерений ^{[ нужна ссылка ]}
Прецизионные измерения событий форбуш-понижения, включая жесткостную зависимость их амплитуды ^{[ нужна ссылка ]}
Измерение турбулентного магнитного поля в области ударной оболочки в корональных выбросах массы (КВМ) с использованием мюонных данных мультижесткости ^{[ нужна ссылка ]}
Прецизионное измерение солнечной суточной анизотропии и ее высших гармоник, включая зависимость от жесткости ^{[ нужна ссылка ]}
Прецизионное измерение градиента плотности космических лучей в Солнечной системе методом зондирования потока Свинсона ^{[ нужна ссылка ]}
Прецизионное измерение антикорреляции между изменениями скорости солнечного ветра и интенсивностью космических лучей ^{[ нужна ссылка ]}
Измерение электрического потенциала, размеров и высоты грозовой тучи, побившее существующий рекорд. ^{[ 1 ]}

Ссылки

^ Десикан, Шубашри. «Центр обнаружения мюонов Ути измеряет потенциал грозовых облаков» . Индус . Проверено 24 марта 2019 г.

Публикации

Харихаран, Б.; и др. (2019). «Измерение электрических свойств грозового облака с помощью мюонной визуализации с помощью эксперимента GRAPES-3». Письма о физических отзывах . 122 (10): 105101. arXiv : 1903.09801 . Бибкод : 2019PhRvL.122j5101H . doi : 10.1103/PhysRevLett.122.105101 . ПМИД 30932668 . S2CID 85500186 .
Моханти, ПК; и др. (2016). «Переходное ослабление магнитного щита Земли, обнаруженное вспышкой космических лучей» . Письма о физических отзывах . 117 (17): 171101. Бибкод : 2016PhRvL.117q1101M . doi : 10.1103/PhysRevLett.117.171101 . ПМИД 27824449 .
«Как Индия использует переработанные трубы для обнаружения свирепых солнечных бурь» — статья BBC News, 1 марта 2017 г.

Внешние ссылки

[1] Десикан, Шубашри. «Центр обнаружения мюонов Ути измеряет потенциал грозовых облаков» . Индус . Проверено 24 марта 2019 г.

[ 1 ]