Специалисты Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН) запустили на Тянь-Шаньской научной станции в Казахстане новую экспериментальную установку «Горизонт», предназначенную для изучения космических лучей — потоков элементарных частиц из космоса.

Установка сконструирована специально для регистрации излучения Вавилова-Черенкова — свечения, вызываемого в прозрачной среде движущимися заряженными частицами, — и заряженных частиц широких атмосферных ливней (ШАЛ), каскадов вторичных частиц, которые возникают от «удара об атмосферу» частиц, прилетающих на Землю в составе космических лучей. С помощью новой установки специалисты станции намерены проверить факт существования аномальных «двойных» ШАЛ при энергиях выше 1016 электронвольт.

«Новая установка даст возможность с большой точностью зарегистрировать двойные разнесенные импульсы. То есть увидеть вспышку — пучок света, и через какое-то время, от ста до пятисот наносекунд, — вторую вспышку. Вообще говоря, с точки зрения физики космических лучей, это некий нонсенс. По теории вероятности подобная частота статистически немыслима», — сказал руководитель отдела космических излучений ФИАН Владимир Рябов, чьи слова приводятся в сообщении.

Аномальные ШАЛ были впервые зарегистрированы в эксперименте «ВЭГА» на Тянь-Шаньской станции. Такие атмосферные ливни характеризуются импульсами черенковского излучения с двумя и даже тремя максимумами, разнесенными на 100 и более наносекунд. Существование подобных запаздывающих «двойных» ливней пока не укладывается в рамки современного понимания космических лучей.

Как отмечается в сообщении, предварительный анализ экспериментальных данных показал, что первичные частицы, вызвавшие зарегистрированные на новой установке ливни, имели энергии выше 1016 эВ. При этом импульсы с двумя и тремя максимумами «Горизонтом» пока обнаружены не были, исследователи накапливают статистику, чтобы сделать окончательные заключения по поводу существования запаздывающих ливней.

«Кроме того, „Горизонт“ позволяет исследовать самые высокоэнергичные частицы, а это одна из наиболее актуальных задач современной физики. Ведь частота такого события — появления частиц, например, 10^20 эВ, — один раз в 100 лет на один квадратный километр», — отметил Рябов.

Тянь-Шаньская высокогорная научная станция (ТШВНС) ФИАНа работает с 1960-х годов, расположена в 30 километрах южнее Алма-Аты.