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
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 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - ...
Последние аномальные новости

Безработица и власть машин. Каким будет мир в будущем

В небе Бразилии люди увидели ангела

В небе над США взорвался метеорит

Доказана бесполезность спортзала для сжигания жира на животе

Жители Хайнаня отмечают День явления духов

За бабушкой

За племянником

Заклинателей демонов обвинили в сексуальных домогательствах

Застрявший между мирами Орион Уильямсон

Звезды могут уничтожатся полностью

Земля может быть источником жизни в галактике

Кто отправляет таинственные радиосигналы на Землю

Маленькая сморщенная голова

Мифологическое оружие нашли на Луне

Монстр из глубины напал на подводную лодку

Нашли древнее захоронение яйцеголовых гуннов

Нибиру замечена возле Земли

НЛО зелёного цвета пролетел над Сибирью

Обнаружен неизвестный орган боли

Обнаружено масло, вызывающее аномальный рост груди

Ошибся адресом

Первая зачатая с помощью ЭКО женщина родила ребенка

Плачущий призрак поселился в индийской тюрьме

Пригодные для жизни планеты вращаются вокруг каждой четвертой звезды

Приходящий в красной дымке

Руку призрака засняли в упавшем с обрыва автомобиле

Теория заговора. Президент США хочет депортировать жену

Химтрейлы нужны для кормления контролирующих людей паразитов

Я никуда не пойду

Ядерное оружие богов древних шумеров

Автозапчасти будут делать из яиц и помидор

В прошлом Юпитер поглотил суперземлю

В Ростове открылась выставка, посвящённая инопланетным формам жизни

Вырастили клетки со вживленной в них электроникой

Десятилетний мальчик отжался 4874 раза

Дух Павла появился в петербургском музее

Есть ли жизнь на Титане

Женщина увидела сон о своей смерти и сумела спастись

Житель Пензы заметил красное НЛО на фоне Луны

Жуткие места Ленобласти

Загадочный объект пролетел над пирамидами Египта

Исследователь нашел пирамиду подо льдами Антарктиды

Какими могут быть инопланетяне

Корабль инопланетян вылетел из Солнца

Легенды Костаная

Майкрософт признался в прослушке пользователей

Места силы в России

Модель поймала 62-килограммовую рыбу

НЛО заметили над Южной Кореей

Певица вылечила руками знакомую

Поймали акулу возрастом 512 лет

Призрачный мальчик напугал охранника крематория

Пять семнадцатилетних россиянок родили по пятому ребенку

Разработали технологию выбора пола при искусственном оплодотворении

Сняли жуткую черную рыбу из Ада

Существуют миллионы внеземных цивилизаций

Термоядерная война была в Антарктиде

У неандертальцев нашли необъяснимую болезнь

Хотят создать тропу к зауральскому Стоунхенджу

Чупакабра убила кроликов в Великих Луках

Алансонское НЛО. Правда или мистификация

Алмасты или выжившие неандертальцы

Атлантиду обнаружили во время трансляции с МКС

Биофлуоресценция на экзопланетах поможет найти жизнь

В районе Зоны 51 проводят испытания секретного вооружения

Второй раз в истории обнаружили зарождающуюся экзопланету

Грутсланг - хранительница африканской пещеры

Есть ли привидения в музее истории Йошкар-Олы

Жители Новосибирской области сняли НЛО

Жуткие письма Наблюдателя заставили супругов продать дом

Загадочный петроглиф у перевала Дятлова обеспокоил исследователя

Злобный гном поселился в одном из домов Тринидада

Кладбище НЛО обнаружили в Бермудском треугольнике

Космическая станция инопланетян обнаружена в созвездии Ориона

Монстры Чернобыля. Фауна зоны отчуждения

Назвали цену марсианского города

Необъяснимые случаи во время Второй мировой

НЛО взлетел с кометы Чурюмова-Герасименко

Обнаружили восемь повторяющихся радиосигналов пришельцев

Опухоль на лице 20 лет мешала женщине дышать

Пастор ходил по деревне с отрубленной головой и изгонял демонов

Почему на Марсе нельзя снимать скафандр

Путешественника во времени сняли в Юте

Развеяли некоторые мифы о левшах

Создали плащ-невидимку, скрывающий объекты от волн воды

Соцсеть Facebook тайно записывала и расшифровывала разговоры пользователей

Трубные звуки с неба предвещают Конец света

Череп инопланетянина найден на Марсе

Чупакабра прижилась в Беларуси

Шкатулка ведьмы найдена в Помпеях

Вид бактерий, который мог создать сложную жизнь

Девочка родилась с лицом старушки

Женщина родила двойню хотя это считалось невозможным

Житель Гонконга снял на видео Лох-Несское чудовище

Жуткая перчатка в мусоровозе

Жуть. Манекен на ветрине повернул голову

Загадочные радиосигналы из глубокого космоса

Зек 20 лет носил в животе зубную щетку

Инопланетяне эвакуируются из Антарктиды

Как работает искусственный интеллект

Колодец Тора. Врата в другую реальность

Костлявого Вендиго видели в Ворм Ривер

Куда поехать, чтобы встретиться с НЛО

Найдено невозможное древнейшее поселение людей

Необычное поведение пульсара озадачило исследователей

Подарок, который изменил жизнь

Порча на дом - как определить и защититься

Предсказания астрологов на 2020 год

Призрак Павла I покинул Михайловский замок

Призрака сняли в Ижевске

Разумные инопланетяне не должны быть гуманоидами

Раскрыта двухтысячелетняя тайна Клеопатры

Систему ПВО наделят искусственным интеллектом

Создатель мема про штурм Зоны 51 анонсировал фестиваль

Теория того, что Земля - планета-тюрьма

Три демона Ада

Уфологи высмеяли кандидата в президенты США

Чупакабра устроила охоту на куриц в деревне Бычки

Эрозия не виновата в появлении метана на Марсе

Ядерный чемодан для марсианской базы

А что, если бы люди никогда не летали на Луну

Базы инопланетян в кратере Дионисий

Базы инопланетян находятся в Антарктиде

В камне возрастом 70 млн лет нашли пули

Второе солнце заметили над Украиной

День археолога отпразднуют у Волконского дольмена

Женщина может лишиться головы от одного движения

Загадочный Паскагульский инцидент

Конца света не будет. Эксперт оценил опасность астероида

Маленькие человечки, о которых слагают легенды

Мужчина вырастил чужую дочь из-за путаницы в больнице

Нострадамус предрек гибель половины человечества

Обнаружена причина гибели группы Дятлова

Полёт НЛО над селом Конь-Колодезь

Случай столкновения с йети-подростком

Странные события в домах, построенных на старом кладбище

Студентов вузов начнут отчислять по совету ИИ

Тайна черных дыр

Чупакабру убил поленом сельчанин

Экстрасенс Кашпировский рассказал о бегстве из России

Эвакуация автомобилей в Киеве

Аномальную погоду объяснили влиянием климатического оружия

Вампиры в мифах и поверьях

Горгульи. Правда или вымысел

Женщина, общающаяся с духами мертвых

Загадки Зоны 51

Интересные исследования человеческого мозга

Как правильно общаться с деревьями

Климатическая атака на Россию

Климатическое оружие - бред похожий на правду

Места, где можно провалиться во времени

На жителях Москвы испытали климатическое оружие

На Землю продолжают поступать странные радиосигналы

Отель с привидениями в Джероме

Пожары в Сибири вызвало климатическое оружие

Последний август на планете

Призраки санатория Уэйверли Хиллз

Решена оптическая проблема возрастом в 2000 лет

Теории заговора, которые могут оказаться правдой

Техник сделал дрон, летающий в стиле НЛО

Флотилию НЛО сняли над Техасом

База инопланетян найдена в Антарктиде

В половом органе жителя Нью-Йорка выросли кости

Загадочно исчезнувший Норфолкский полк

Зверь Дартмура

Исследование дольменов начинается в Адыгее

Исчезновение моряков с корабля Святой Павел

Кандидат в президенты пообещал раскрыть информацию об НЛО

Контакты жителей Кавказа со снежными людьми

Межзвездную пыль нашли в снегах Антарктиды

Мир на грани крупного глобального кризиса

Может ли возникнуть жизнь на Юпитере

Можно ли построить город на астероиде

Немецкая рота, пропавшая под Амьеном

Необычное явление в Павловском дворце

Нибиру приближается, а Россию ждут кардинальные перемены

НЛО летают вокруг Зоны 51

Оптическая иллюзия поставила зрителей в тупик

Охотник из Пензы уверен, что видел снежного человека

Пикник на обочине или Аномальные зоны России

Планеты у звезды Тигардена обитаемы

Пожары в Сибири - дело рук США

Политик пообещал раскрыть тайны НЛО

Пропавшая китайская дивизия под Нанкином

Роскосмос запатентовал спутник-самоубийцу

Самые жуткие картины всех времен

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