Кто поможет раскрыть главную тайну Вселенной
Российские ученые разрабатывают телескоп нового поколения для измерения высокоэнергичного космического гамма-излучения. Это поможет детально исследовать центр нашей Галактики, созвездие Лебедя, другие объекты галактического диска и обнаружить признаки темной материи. Как идет работа над проектом "ГАММА-400", РИА Новости рассказали его научный руководитель профессор Аркадий Гальпер (ФИАН, МИФИ) и заместитель научного руководителя — главный конструктор Николай Топчиев (ФИАН).
Космическая среда пронизана электромагнитным излучением самой разной природы. Источниками могут быть солнечные вспышки, звезды, пульсары, активные ядра галактик, процессы, связанные с темной материей, и многое другое. Гамма-излучение, достигающее верхних слоев земной атмосферы, — это фотоны самых больших энергий — от миллионов до миллиардов электронвольт. Такие же получают в ускорителях заряженных частиц — например, LHC в Женеве или NIKA в Дубне.
Там ускоренные частицы — протоны, легкие ядра, электроны — взаимодействуют с веществом. В результате возникают новые частицы, распадающиеся или самоаннигилирующиеся с образованием гамма-квантов высокой энергии. Для астрофизиков гамма-излучение служит бесценным источником информации о далеких мирах. Не исключено, что оно поможет раскрыть тайну темной материи — загадочной субстанции, обеспечивающей четверть массы Вселенной, пока недоступной прямому наблюдению в космосе и на ускорителях.
Как поймать сгусток энергии
Гамма-излучение, как и все космические частицы, кроме нейтрино, полностью поглощается в атмосфере планеты и проливается на поверхность ливнем разнообразных вторичных следов, в том числе черенковским оптическим излучением, собираемым с помощью больших наземных зеркал. По ливням можно примерно восстановить, где находится породивший их источник.
Чтобы наблюдать галактическое гамма-излучение в чистом виде, нужно выйти за пределы атмосферы. Первые орбитальные гамма-телескопы запустили советские ученые из МИФИ в 1968 и 1970 годах. Гамма-телескоп "АННА-3" на спутниках "Космос-251" и "Космос-264" определял направление прилета и энергию каждого гамма-кванта в отдельности.
Гамма-кванты нейтральные, и единственный способ их обнаружения — заставить взаимодействовать с веществом, измерить выделенную при этом энергию и направление прилета фотона. При этом образуется пара заряженных частиц — электрон и позитрон.
По такому принципу действовали "АННА-3" и все последующие приборы. Последний советский аппарат "ГАММА-1" работал на орбите с 1990 по 1992 год. Сейчас пальма первенства у США. С 2008-го их FERMI/LAT просматривает последовательно все небо в гамма-диапазоне.
Точность — прогресс в астрономии
Чем точнее телескоп определяет энергию гамма-квантов, чем выше его угловое разрешение, тем больше от него ценной информации. Американский FERMI/LAT наблюдает гамма-излучение в диапазоне от ста мегаэлектронвольт до ста гигаэлектронвольт с угловым разрешением одна десятая градуса на самых высоких энергиях. Для современной астрофизики этого уже недостаточно, нужно добиваться большей точности. Эту принципиальную задачу решает российский проект "ГАММА-400" при поддержке Совета РАН по космосу и Федеральной космической программы. Новый гамма-телескоп рассчитан на энергию от 20 мегаэлектронвольт до 400 гигаэлектронвольт, максимальное угловое разрешение — одна сотая градуса.
Конструкция надежная, результаты новые
Как и его предшественники, "ГАММА-400" состоит из двух принципиальных элементов: конверторов гамма-квантов и детекторов электрон-позитронных пар. Первый представляет собой набор из двух десятков тонких вольфрамовых пластин, чередующихся с координатными детекторами, определяющими направление прилета гамма-кванта.
Для "ГАММА-400" Курчатовский институт предлагает использовать очень точные файберные сцинтилляционные координатные детекторы, за счет которых и будет достигнуто высокое угловое разрешение. Это позволит очень точно измерить направление прилета высокоэнергичных гамма-квантов. Второй элемент — это большой сцинтилляционный счетчик или группа счетчиков (калориметр), где поглощается электрон-позитронная пара и измеряется энергия.
На предельных орбитах в поисках высоких энергий
Идею нового гамма-телескопа предложили в 1987 году выдающийся советский физик, впоследствии нобелевский лауреат Виталий Гинзбург, астрофизик Лидия Курносова и сотрудники ее лаборатории в ФИАН. Название "ГАММА-400" означает способность обнаружить гамма-кванты с энергией 400 миллиардов электронвольт.
В то время поиски темной материи еще не были столь актуальны. Ученые просто хотели развивать гамма-астрономию, отстававшую от других направлений внеатмосферной астрономии. Однако работы затянулись на десятилетия.
По нынешним планам прибор должен быть разработан к концу 2025 года. В проекте под руководством ФИАН участвуют МИФИ, НИИСИ РАН, Курчатовский институт, Институт физики НАН Беларуси.
"ГАММА-400" значительно модернизирован, угловое разрешение в сто раз больше, чем задумывалось когда-то. Гамма-телескоп установят на спутниковую платформу "Навигатор", разрабатываемую в НПО Лавочкина. Там же разместят магнитно-плазменные детекторы и рентгеновский телескоп ART-XC — более совершенную копию телескопа "Спектра-РГ".
Гамма-телескоп выведут на высокоэллиптическую орбиту, которая будет периодически менять форму: от круговой до вытянутой со средним радиусом около 200 тысяч километров. Таким образом прибор не попадет в тень Земли и сможет измерять космические гамма-кванты за пределами радиационных поясов планеты.
В отличие от "FERMI/LAT", который сканирует небо, "ГАММА-400" будет прицельно и непрерывно наблюдать отдельные источники в течение длительного времени. Ученые хотят исследовать сначала центр Млечного пути, затем область в созвездии Лебедя и далее другие объекты в плоскости галактического диска. Из-за меньшего углового разрешения американский телескоп дает размытую картинку, без деталей. Российский же прибор заснимет все с большим разрешением, что позволит различить источники излучения.
Среди задач — наблюдение двойных систем, таких как пара черных дыр. Они разгоняют в своих окрестностях частицы до субсветовых скоростей и служат мощными источниками гамма-излучения. Интересны также объекты, излучающие не постоянно, а периодически. Чтобы их хорошенько рассмотреть и проанализировать временные характеристики в гамма-диапазоне, потребуется не один месяц прицельного наблюдения.
В поисках частиц темной материи
Научное сообщество надеется проверить с помощью "ГАММА-400" гипотезы о природе частиц темной материи, в реальности которой сейчас уже мало кто сомневается. О темной материи много косвенных свидетельств — в частности, галактические гало или звезды-трейсеры, вращающиеся вокруг невидимого центра массы.
Согласно одной из моделей, темная материя может состоять из вимпов — так называют гипотетические массивные частицы, участвующие только в слабом и гравитационном взаимодействии. Предполагается, что при распаде вимпа или самоаннигиляции двух частиц возникает высокоэнергичное гамма-излучение с энергией гамма-квантов порядка массы вимпа.
Важное открытие в этом направлении было сделано в эксперименте "ПАМЕЛА", проведенном на орбите с 2006 по 2016 год. Прибор обнаружил в космических лучах избыток позитронов очень высоких энергий. Исследователи предполагают, что их породил не только локальный источник, (например, пульсар), а распад или самоаннигиляция частиц темной материи. Ее сгустки могут прятаться за облаками межзвездной среды, и "ГАММА-400" способен их обнаружить.
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - ...
Последние аномальные новости

Волосы ангела нашли на траве в Вирджинии

Жилье уральского человека-крота выставили на продажу

ИИ научили распознавать отредактированные лица

Истории о пугающих деревьях

Как много денег потребуется для возврата на Луну

Конец света 22 июня. Нашли неопровержимые доказательства

Конец эволюции человека

Кто построил город-призрак в Намибии

Кто такие полтергейсты

Лох-Несское чудовище снова появилось

МГУ займется изучением теории струн и голограммами черных дыр

Монстра Огопого сняли в озере Оканаган

Нашли искусственные острова старше Стоунхенджа

Преступления, на которые люди пошли после общения с духами

Признаки склонных к ясновидению людей

Самые известные призраки

Солнечная активность не помешает полетам на Луну и Марс

Теория заговора о Розуэлле, теперь с манекенами

Университеты в США, где наблюдаются паранормальные явления

Японец выложил за черный арбуз целое состояние

Аномально высокая активность в Зоне-51

Атланты вернулись на пирамидальном корабле

В Индии одержимая женщина ползла по стене госпиталя

В России создают детей с измененной ДНК

Вертолёт ВВС США удирает от инопланетян

Гаркун - похититель девиц

Зона 51. Самая запретная военная база в мире

Иоганна Кеплера уличили в занятиях алхимией

Корабль инопланетян найден в Антарктиде

На сколько ваше сознание погружено в Матрицу

НЛО сняли возле Мачу-Пикчу

Откуда взялись новые НЛО

Поваренная соль и космические лучи покрасили поверхность Европы

Поросенок с мордой слона и детским плачем родился в Китае

Призраки воронежской Ротонды

Проект Starshade обещает лучше искать экзопланеты

Странная теория заговора о крысах. Розуэлл и чумные бомбы

Умерла старейшая жительница Великобритании

Фантом Веневитинских болот

Черный монах из Дивногорья

Дельфин с хвостом сирены замечен у побережья Крыма

Дом йети и остатки древней цивилизации в Кузбассе

Жертвы проклятья фараона Тутанхамона

Жуткая кукла Роберт

Изучили состав атмосферы горячего экзоюпитера

Илон Маск рассказал о создании автомобиля-субмарины

Марсоход обнаружил базу инопланетян

Могут ли призраки вселяться в тела манекенов

На Кубани уфологи проверят информацию о кругах на полях

На продажу выставлена средневековая тюрьма с привидениями

НАСА обнаружило в дюнах на Марсе логотип Star Trek

Нашлась загадочная картина да Винчи - Сальватор Мунди

НЛО в виде огненного змея пронесся над США

НЛО удалось снять в Волгограде

Океан Европы похож на земной

Открыли невидимую галактику, сжавшую нашу в гармошку

Откуда у нашей планеты магнитное поле

Петля времени. Бесконечный парк

Петля времени. Два случая со студентом

Петля времени. Дежа Вю

Почему снятся покойные родственники

Проклятая кукла Аннабелль

Проклятый шкаф диббука

Семья, застрявшая во временной петле

Страшное зеркало в Миртовой плантации

Стул смерти Басби

Теория происхождения и эволюции человека - научный фейк

Удивительные места Казахстана

Учёные, ставшие фантастами. Айзек Азимов и Нил Стивенсон

Эксперты спорят о судьбе Янтарной комнаты

Ведьминская деревня Виля

Военный летчик поделился подробностями о встречах с НЛО

Забавные теории о вторжении инопланетян

Климатологи пугают Апокалипсисом

На орбите идет война. Метеорит в Бразилии

На Солнце могут возникать супервспышки-убийцы

Названа новая причина исчезновения цивилизации майя

Народные приметы для привлечения денег

Радиоактивный туризм. Чернобыльскую зону заполонили туристы

Розовые медузы пролетели над Челябинской областью

Сверхбыстрый НЛО сняли в небе над Польшой

Солдаты-призраки на службе

Спиритизм - реальность или обман

Спутники системы Starlink будут порождать слухи о НЛО

Тайна постройки загадочной пирамиды на Церере

Таинственный самолёт-пуля готовится к первому полёту

У Матушки Природы всегда найдется, чем нас удивить

Ужасающие черепа обнаружили в гробнице майя

Физики не смогли объяснить прозрачность Солнца

Яндекс начнет полноценные испытания беспилотных автомобилей

Более ста загадочных кувшинов обнаружено в Лаосе

Жуткие существа с ранчо Скинуокер

Жуткий зверь из Нью-Джерси

Загадка Кяфарского городища

Земля движется вокруг Солнца по квадратной орбите

Ингушский мальчик отжался 4445 раз и побил рекорд чеченского мальчика

Какие астероиды следует считать опасными

Квантовый двигатель черпает энергию из новой физики

Конспиролог Джулиан Ассанж будет выдан США

Легенды о чудовищном черве из Лэмбтона

Музыканты и ИИ Яндекса выпустили совместный альбом

Найдено возможное место хранения Янтарной комнаты

Началась охота за обитаемыми мирами в системе Альфа Центавра

НЛО заметили в небе над Новокубанском

Новый кандидат на звание темной материи

Обитаемых экзопланет очень мало

Обширные залежи металлов обнаружили на Луне

Определено главное условие рекордного долголетия

Рогатое существо с побережья

Рогатые существа из Белгорода-Днестровского

Рогатый монстр в Айове

Родился ребенок с зеркальным расположением сердца и одним легким

Российский биолог заявил о планах по созданию детей-мутантов

Следы древних цивилизаций на фотографиях Китая

Тайна появления гигантских дыр во льдах Антарктики

Туристы и местные жители будут наблюдать восход солнца в Стоунхендже

У берегов Мексики обнаружен синий НЛО

У подмосковного школьника вырос зуб в яичке

Феномен рыбных дождей

Черное существо с жуткими рогами

В этом мире все еще остается немало необъяснимого

Девушка сбросила 60 кг и чуть не умерла

Еще один НЛО над вечерней Самарой

Загадка семьи с голубой кожей

Инопланетяне сигналят с поверхности Луны

История Демона из Довера

К Земле несется один из самых опасных астероидов

Молебка. Аномальная область в России

Названы четыре возможных варианта Конца света

Неуловимые волки Шунка Варакин

Новая Атлантида. Обнаружен затонувший город Гир-Гер

Обнаружили признаки астероидного Конца света

Пользователи поделились самыми страшными секретами

Предсказанию Нострадамуса о гибели США дали объяснение

Создали тест для проверки работоспособности невозможного двигателя

Солнечное затмение второго июля. С неба на Землю придет Король ужаса

Список самых пугающих встреч с НЛО

Супербыстрый НЛО над Уэльсом

Темные силы хотят изменить орбиту Земли

Уфолог нашел на снимках Аполлона-10 инопланетный корабль

Бездомный читал мои мысли

Джона Кеннеди убили за указ о выпуске долларов

Жители Тулы заметили НЛО

Игровая площадка мертвых детей

Как работает климатическое оружие

Лох-Несский монстр может быть реальным

НАСА изучает инопланетные формы жизни

Невидимка на кухне

Нечто наблюдает за мной

НЛО в небе над Самарой

НЛО заметили в Китае

Ночью над Екатеринбургом появились серебристые облака

Отправка в космос атомных часов спровоцирует конфликт с пришельцами

Призрак на ледовой арене

Призрак питомца

Пять миллионов инопланетян живут среди нас

Скелет инопланетянина заметили на комете

Солнечное затмение второго июля. Куда поедет пророк Иона

Телепатическая связь в больнице

Что-то в шкафу

Букеты для мужчин

Байки и мифы про пришельцев и НЛО

В поляризации реликтового излучения не нашли аномалий

Второй Тунгусский метеорит упадет на Землю 23 сенятбря

Если в доме нечисто

Живой матрас и черная фигура за занавесками

Жители 70 стран дадут имена планетным системам

Земля находится под контролем инопланетян

Корни жителей Северной Америки обнаружены в Сибири

Крис Хемсворт верит, что среди нас есть привидения и призраки

Луна является частью Марса

Мужчина взломал запертый 40 лет назад сейф

НАСА продаст космическим туристам билеты на МКС

НАСА протестировало вертолет для полетов на Марсе

Оптические иллюзии заставляют нас верить в чудеса

Пророчество Вернера фон Брауна

Пугающие деревья

Раскрыли тайну улыбки Моны Лизы

Странные облака закрыли небо над Лондоном

Уличная камера сняла домового

Ядерные облака расцвели над Польшей

Популярные наружные рекламные конструкции - ситиформаты

ВМФ США испытал подходящий для Луны рельсотрон

Врачи нашли живого паука в ухе пациентки

Встреча авианосца Нимиц с НЛО

Галлюциногенные грибы узаконили в Окленде

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика