Выявление радиоизлучения каскадных ливней космических лучей высоких энергий в многолетних непрерывных наблюдениях на радиотелескопе метровых волн БСА ФИАН
Труды ИПА РАН, вып. 67, 8–13 (2023)
DOI: 10.32876/ApplAstron.67.8-13
Ключевые слова: методика обработки, широкие атмосферные ливни (ШАЛ), космические лучи, длинноволновое радиоизлучение
Информация о статье Текст статьиАннотация
Одной из интереснейших задач астрофизики является исследование источников и механизмов образования космических лучей высоких и сверхвысоких энергий. Предполагается, что первичные космические лучи в энергетическом диапазоне 1016–1019 эВ порождаются как галактическими, так и (на более высоких энергиях) внегалактическими источниками. Один из способов регистрации космических лучей высокой энергии — фиксация излучения, порождаемого ШАЛ (Широкими Атмосферными Ливнями) от проникновения частиц космических лучей в атмосферу Земли. Максимум излучения от ШАЛ приходится на частоты от 100 до 110 МГц, на которых работает БСА ФИАН. В работе изложены методика и результаты анализа сотен тысяч импульсных сигналов с нулевой дисперсионной задержкой сразу во многих лучах диаграммы БСА для 2012–2020 гг. Для разных зон неба проанализированы интервалы наблюдений длительностью от одного года до 8 лет. Показано, что не реже, чем раз в несколько минут мы регистрируем события, проявляющие себя во многих лучах БСА ФИАН как сильный всплеск длительностью не более 12.5 мс (это наиболее короткий временной масштаб наших данных). Анализ показал, что весьма существенная часть этих данных (до десятков процентов от всего массива), по-видимому, генерируется именно ШАЛ. Распределение числа событий, судя по первым результатам анализа, находится в анти-корреляции с уровнем фона Галактики, что может давать косвенные указания в основном на внегалактическую природу космических частиц, порождающих ШАЛ. Проведен анализ сигналов и разделение их на различные фракции («дневную» и «ночную»). Они могут быть порождены разными сортами начальных космических частиц. Например, в верхних слоях атмосферы могут заканчивать свой путь высокоэнергичные фотоны (пик статистики — днем), а в нижних — классические тяжелые космические лучи (протоны, другие ядра атомов).
Цитирование
В. А. Самодуров, Р. Д. Дагкесаманский, А. С. Позаненко, А. В. Долгушев, Е. А. Исаев, В. В. Орешко. Выявление радиоизлучения каскадных ливней космических лучей высоких энергий в многолетних непрерывных наблюдениях на радиотелескопе метровых волн БСА ФИАН // Труды ИПА РАН. — 2023. — Вып. 67. — С. 8–13.
@article{samodurov2023,
abstract = {Одной из интереснейших задач астрофизики является исследование источников и механизмов образования космических лучей высоких и сверхвысоких энергий. Предполагается, что первичные космические лучи в энергетическом диапазоне 1016–1019 эВ порождаются как галактическими, так и (на более высоких энергиях) внегалактическими источниками. Один из способов регистрации космических лучей высокой энергии — фиксация излучения, порождаемого ШАЛ (Широкими Атмосферными Ливнями) от проникновения частиц космических лучей в атмосферу Земли. Максимум излучения от ШАЛ приходится на частоты от 100 до 110 МГц, на которых работает БСА ФИАН.
В работе изложены методика и результаты анализа сотен тысяч импульсных сигналов с нулевой дисперсионной задержкой сразу во многих лучах диаграммы БСА для 2012–2020 гг. Для разных зон неба проанализированы интервалы наблюдений длительностью от одного года до 8 лет. Показано, что не реже, чем раз в несколько минут мы регистрируем события, проявляющие себя во многих лучах БСА ФИАН как сильный всплеск длительностью не более 12.5 мс (это наиболее короткий временной масштаб наших данных). Анализ показал, что весьма существенная часть этих данных (до десятков процентов от всего массива), по-видимому, генерируется именно ШАЛ. Распределение числа событий, судя по первым результатам анализа, находится в анти-корреляции с уровнем фона Галактики, что может давать косвенные указания в основном на внегалактическую природу космических частиц, порождающих ШАЛ. Проведен анализ сигналов и разделение их на различные фракции («дневную» и «ночную»). Они могут быть порождены разными сортами начальных космических частиц. Например, в верхних слоях атмосферы могут заканчивать свой путь высокоэнергичные фотоны (пик статистики — днем), а в нижних — классические тяжелые космические лучи (протоны, другие ядра атомов).},
author = {В.~А. Самодуров and Р.~Д. Дагкесаманский and А.~С. Позаненко and А.~В. Долгушев and Е.~А. Исаев and В.~В. Орешко},
doi = {10.32876/ApplAstron.67.8-13},
issue = {67},
journal = {Труды ИПА РАН},
keyword = {методика обработки, широкие атмосферные ливни (ШАЛ), космические лучи, длинноволновое радиоизлучение},
note = {russian},
pages = {8--13},
title = {Выявление радиоизлучения каскадных ливней космических лучей высоких энергий в многолетних непрерывных наблюдениях на радиотелескопе метровых волн БСА ФИАН},
url = {http://iaaras.ru/library/paper/2165/},
year = {2023}
}
TY - JOUR
TI - Выявление радиоизлучения каскадных ливней космических лучей высоких энергий в многолетних непрерывных наблюдениях на радиотелескопе метровых волн БСА ФИАН
AU - Самодуров, В. А.
AU - Дагкесаманский, Р. Д.
AU - Позаненко, А. С.
AU - Долгушев, А. В.
AU - Исаев, Е. А.
AU - Орешко, В. В.
PY - 2023
T2 - Труды ИПА РАН
IS - 67
SP - 8
AB - Одной из интереснейших задач астрофизики является исследование
источников и механизмов образования космических лучей высоких и
сверхвысоких энергий. Предполагается, что первичные космические лучи
в энергетическом диапазоне 1016–1019 эВ порождаются как
галактическими, так и (на более высоких энергиях) внегалактическими
источниками. Один из способов регистрации космических лучей высокой
энергии — фиксация излучения, порождаемого ШАЛ (Широкими Атмосферными
Ливнями) от проникновения частиц космических лучей в атмосферу Земли.
Максимум излучения от ШАЛ приходится на частоты от 100 до 110 МГц, на
которых работает БСА ФИАН. В работе изложены методика и результаты
анализа сотен тысяч импульсных сигналов с нулевой дисперсионной
задержкой сразу во многих лучах диаграммы БСА для 2012–2020 гг. Для
разных зон неба проанализированы интервалы наблюдений длительностью
от одного года до 8 лет. Показано, что не реже, чем раз в несколько
минут мы регистрируем события, проявляющие себя во многих лучах БСА
ФИАН как сильный всплеск длительностью не более 12.5 мс (это наиболее
короткий временной масштаб наших данных). Анализ показал, что весьма
существенная часть этих данных (до десятков процентов от всего
массива), по-видимому, генерируется именно ШАЛ. Распределение числа
событий, судя по первым результатам анализа, находится в анти-
корреляции с уровнем фона Галактики, что может давать косвенные
указания в основном на внегалактическую природу космических частиц,
порождающих ШАЛ. Проведен анализ сигналов и разделение их на
различные фракции («дневную» и «ночную»). Они могут быть порождены
разными сортами начальных космических частиц. Например, в верхних
слоях атмосферы могут заканчивать свой путь высокоэнергичные фотоны
(пик статистики — днем), а в нижних — классические тяжелые
космические лучи (протоны, другие ядра атомов).
DO - 10.32876/ApplAstron.67.8-13
UR - http://iaaras.ru/library/paper/2165/
ER -