Энергетический спектр и массовый состав космических лучей по данным астрофизического комплекса TAIGA
https://doi.org/10.56304/S2079562920060457
Аннотация
По данным установки Тунка-133 за 7 лет работы (2009–2017 гг.) и установки TAIGA-HiSCORE за сезон 2019–2020 гг. получены дифференциальный энергетический спектр первичных космических лучей в диапазоне энергий 3·1014–3·1018 эВ и уточненная зависимость средней глубины максимума (Xmax) широкого атмосферного ливня (ШАЛ) от энергии в диапазоне энергий 1015–3·1017 эВ. На предельно больших энергиях наши результаты совпадают с результатами обсерватории имени Пьера Ожэ, полученными прямым методом измерения глубины максимума путем наблюдения флюоресцентного света от ШАЛ. Приводится пересчет от ⟨Xmax⟩к параметру ⟨ln A⟩ характеризующему средний состав первичных космических лучей (ПКЛ).
Ключевые слова
первичные космические лучи,
энергетический спектр,
массовый состав,
широкие атмосферные ливни,
черенковский свет
При поддержке: Работа выполнена на УНУ “Астрофизический комплекс МГУ-ИГУ” (соглашение 13.УНУ.21.0007), поддержана министерством науки высшего образования (проекты FZZE-2020-0017, FZZE-2020-0024), грантом РНФ 19-72-20230 (раздел 2,8), грантом РНФ 19-72- 20067 (раздел 5,7) и грантами РФФИ (19-52-44002, 19- 32-60003).
Об авторах
В. В. Просин
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
В. В. Просин,
Москва, 119991.
И. И. Астапов
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
И. И. Астапов,
Москва, 115409.
П. А. Безъязыков
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
П. А. Безъязыков,
Иркутск, 664003.
А. Н. Бородин
Объединенный институт ядерных исследований
Россия
Россия
А. Н. Бородин,
Дубна, Московская обл., 141980 .
М. Брюкнер
ДЭЗИ = Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Германия
Германия
М. Брюкнер,
Цойтен, D-15738.
Н. М. Буднев
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
Н. М. Буднев,
Иркутск, 664003.
А. Булан
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
А. Булан,
Москва, 119991.
А. Вайдянатан
ДЭЗИ = Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Германия
Германия
А. Вайдянатан,
Цойтен, D-15738.
Р. Вишневский
ДЭЗИ = Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Германия
Германия
Р. Вишневский,
Цойтен, D-15738.
П. Волчугов
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
П. Волчугов,
Москва, 119991
Д. Воронин
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет
Россия
Россия
Д. Воронин,
Новосибирск, 630090.
А. Р. Гафаров
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
А. Р. Гафаров,
Иркутск, 664003.
А. Ю. Гармаш
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет; Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера
Россия
Россия
А. Ю. Гармаш,
Новосибирск, 630090.
В. М. Гребенюк
Объединенный институт ядерных исследований; Университет “Дубна”
Россия
Россия
В. М. Гребенюк ,
Дубна, Московская обл., 141980.
О. А. Гресс
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
О. А. Гресс,
Иркутск, 664003.
Т. И. Гресс
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
Т. И. Гресс,
Иркутск, 664003.
А. А. Гринюк
Объединенный институт ядерных исследований
Россия
Россия
А. А. Гринюк,
Дубна, Московская обл., 141980 .
О. Г. Гришин
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
О. Г. Гришин,
Иркутск, 664003.
А. Н. Дячок
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
А. Н. Дячок,
Иркутск, 664003.
Д. П. Журов
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
Д. П. Журов,
Иркутск, 664003.
А. В. Загородников
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
А. В. Загородников,
Иркутск, 664003.
А. Л. Иванова
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
А. Л. Иванова,
Иркутск, 664003.
Н. Н. Калмыков
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Н. Н. Калмыков,
Москва.
В. В. Киндин
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
В. В. Киндин,
Москва, 115409.
С. Н. Кирюхин
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
С. Н. Кирюхин,
Иркутск, 664003.
В. А. Кожин
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
В. А. Кожин,
Москва, 119991.
Р. П. Кокоулин
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
Р. П. Кокоулин,
Москва, 115409.
К. Г. Компаниец
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
К. Г. Компаниец,
Москва, 115409.
Е. Е. Коростелева
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Е. Е. Коростелева,
Москва, 119991.
Е. А. Кравченко
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет; Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН
Россия
Россия
Е. А. Кравченко,
Новосибирск, 630090.
А. П. Крюков
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
А. П. Крюков,
Москва, 119991
Л. А. Кузьмичев
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Л. А. Кузьмичев,
Москва, 119991.
А. Кьявасса
Физический факультет университета Турина и Национальный институт ядерной физики
Италия
Италия
А. Кьявасса,
Турин, 10125.
М. Лаврова
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
М. Лаврова,
Иркутск, 664003.
А. А. Лагутин
Алтайский государственный университет
Россия
Россия
А. А. Лагутин,
Барнаул, 656049.
Ю. Лемешев
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
Ю. Лемешев,
Иркутск, 664003.
Б. К. Лубсандоржиев
Институт ядерных исследований РАН
Россия
Россия
Б. К. Лубсандоржиев,
Москва, 117312.
Н. Б. Лубсандоржиев
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Н. Б. Лубсандоржиев,
Москва, 119991.
Р. Р. Миргазов
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
Р. Р. Миргазов,
Иркутск, 664003.
Р. Мирзоян
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет; Институт физики им. М. Планка (Германия)
Россия
Россия
Р. Мирзоян,
Иркутск, 664003;
Мюнхен, D-80805.
Р. Д. Монхоев
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
Р. Д. Монхоев,
Иркутск, 664003.
Э. А. Осипова
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Э. А. Осипова,
Москва, 119991 .
А. Пан
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
А. Пан,
Иркутск, 664003.
Л. В. Паньков
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
Л. В. Паньков,
Иркутск, 664003.
А. Л. Пахоруков
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
А. Л. Пахоруков,
Иркутск, 664003.
А. А. Петрухин
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
А. А. Петрухин,
Москва, 115409.
В. А. Полещук
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
В. А. Полещук,
Иркутск, 664003.
М. Попеску
Институт космических наук
Румыния
Румыния
М. Попеску,
Ильфов, 077125.
Е. Г. Попова
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Е. Г. Попова,
Москва, 119991.
А. Порелли
ДЭЗИ = Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Германия
Германия
А. Порелли,
Цойтен, D-15738.
Е. Б. Постников
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Е. Б. Постников,
Москва, 119991 .
В. С. Птускин
Институт Земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН
Россия
Россия
В. С. Птускин,
Троицк, Московская обл., 108840.
А. А. Пушнин
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
А. А. Пушнин,
Иркутск, 664003.
Р. И. Райкин
Алтайский государственный университет
Россия
Россия
Р. И. Райкин,
Барнаул, 656049.
Г. И. Рубцов
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Г. И. Рубцов,
Москва, 119991.
Е. В. Рябов
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
Е. В. Рябов,
Иркутск, 664003.
Я. И. Сагань
Объединенный институт ядерных исследований; Университет “Дубна”
Россия
Россия
Я. И. Сагань,
Дубна, Московская обл., 141982.
В. С. Самолига
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
В. С. Самолига,
Иркутск, 664003.
Л. Г. Свешникова
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Л. Г. Свешникова,
Москва, 119991.
А. Ю. Сидоренков
Институт ядерных исследований РАН
Россия
Россия
А. Ю. Сидоренков,
Москва, 117312.
А. А. Силаев
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
А. А. Силаев,
Москва, 119991 .
А. А. Силаев (мл.)
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
А. А. Силаев (мл.),
Москва, 119991.
А. В. Скурихин
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
А. В. Скурихин,
Москва, 119991.
М. Слунечка
Объединенный институт ядерных исследований
Россия
Россия
М. Слунечка,
Дубна, Московская обл., 141980.
А. В. Соколов
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет; Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН
Россия
Россия
А. В. Соколов,
Новосибирск, 630090.
Я. Суворкин
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
Я. Суворкин,
Москва, 115409.
В. А. Таболенко
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
В. А. Таболенко,
Иркутск, 664003.
А. Танаев
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
А. Танаев,
Москва, 115409.
Б. А. Таращанский
Научно-исследовательский институт прикладной физики, Иркутский государственный университет
Россия
Россия
Б. А. Таращанский,
Иркутск, 664003.
М. Терновой
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
М. Терновой,
Москва, 115409.
Л. Г. Ткачев
Объединенный институт ядерных исследований; Университет “Дубна”
Россия
Россия
Л. Г. Ткачев,
Дубна, Московская обл., 141982.
М. Тлужиконт
Институт экспериментальной физики университета Гамбурга
Германия
Германия
М. Тлужиконт,
Гамбург, D-20148.
Н. Ушаков
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет
Россия
Россия
Н. Ушаков,
Новосибирск, 630090.
Д. Хорнс
Институт экспериментальной физики университета Гамбурга
Германия
Германия
Д. Хорнс,
Гамбург, D-20148.
И. И. Яшин
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Россия
Россия
И. И. Яшин,
Москва, 115409.
Список литературы
1. Budnev N. et al. // Astropart. Phys. 2013. V. 50. P. 18.
2. Budnev N.M. et al. // Astropart. Phys. 2020. V. 117. P. 102406.
3. Prosin V. et al. // EPJ Web Conf. 2019. V. 210. P. 01003.
4. Kuzmichev L. et al. // Phys. At. Nucl. 2020. V. 83. P. 1375.
5. Chernov D. et al. // J. Instrum. 2020. V. 15. P. 09062.
6. Korosteleva E. et al. // Int. J. Mod. Phys. A. 2005. V. 20. P. 6837.
7. Korosteleva E.E. et al. // Nucl. Phys. B (Proc. Supp.) 2007. V. 165. P. 74.
8. Panov A.D. et al. // Bull. Rus. Acad. Sci.: Phys. 2009. V. 73. No. 5. P. 564.
9. Turundaevskiy A.N. et al. // Bull. Rus. Acad. Sci.: Phys. 2021. V. 85. No. 4. P. 353.
10. Alfaro R. et al. (HAWC Collab.) // Phys. Rev. D. 2017. V. 96. P. 122001.
11. Schulz A. (for P. A. Collab.) // Proc. 33rd ICRC, Rio de Janeiro. 2013. P. 769.
12. Abbasi R.U. et al. (T. A. Collab.) // Astrophys. J. 2018. V. 858. P. 76.
13. Apel W.D. et al. // Astropart. Phys. 2012. V. 36. P. 183.
14. Aartsen M.G. et al. // Phys. Rev. Lett. D. 2013. V. 88. P. 042004.
15. Yushkov A. (for P. A. Collab.) // Proc. 36th ICRC, Madison. USA. 2019. PoS(ICRC2019). P. 482.
16. Ostapchenko S., Bleicher M. // Phys. Rev. D. 2016. V. 93. P. 051501; arXiv: 1601.06567.
17. Tanguy P. // EPJ Web Conf. 2019. V. 208. P. 02002.
18. Prosin V.V. et al. // EPJ Web Conf. 2016. V. 121. P. 03004.
Рецензия
Для цитирования:
Просин В.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Свешникова Л.Г., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев (мл.) А.А., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. Энергетический спектр и массовый состав космических лучей по данным астрофизического комплекса TAIGA. Ядерная физика и инжиниринг. 2021;12(5):298-304. https://doi.org/10.56304/S2079562920060457
For citation:
Prosin V., Astapov I., Bezyazeekov P., Borodin A., Brückner M., Budnev N., Bulan A., Vaidyanathan A., Wischnewski R., Volchugov P., Voronin D., Gafarov A., A. Garmash , Grebenyuk V., Gress O., Gress T., Grinyuk A., Grishin O., Dyachok A., Zhurov D., Zagorodnikov A., Ivanova A., Kalmykov N., Kindin V., Kiryuhin S., Kozhin V., Kokoulin R., Kompaniets K., Korosteleva E., Kravchenko E., Kryukov A., Kuzmichev L., Chiavassa A., Lavrova M., Lagutin A., Lemeshev Yu., Lubsandorzhiev B., Lubsandorzhiev N., Mirgazov R., Mirzoyan R., Monkhoev R., Osipova E., Pan A., Pankov L., Pakhorukov A., Petrukhin A., Poleschuk V., Popesku M., Popova E., Porelli A., Postnikov E., Ptuskin V., Pushnin A., Raikin R., Rubtsov G., Rjabov E., Sagan Y., Samoliga V., Sveshnikova L., Sidorenkov A., Silaev A., Silaev (junior) A., Skurikhin A., Slunecka M., Sokolov A., Suvorkin Y., Tabolenko V., Tanaev A., Tarashansky B., Ternovoy M., Tkachev L., Tluczykont M., Ushakov N., Horns D., Yashin I. Energy Spectrum and Mass Composition of Cosmic Rays from the Data of the Astrophysical Complex Taiga. Nuclear Physics and Engineering. 2021;12(5):298-304. (In Russ.) https://doi.org/10.56304/S2079562920060457
Просмотров:
37
Послать статью по эл. почте 