Изучение космических лучей с энергией выше 5 ЭэВ радиометодом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На Якутской установке с 1986 г. было начато регулярное измерение радиоизлучения, генерируемое релятивистскими частицами ШАЛ. В результате изучения шумового поля в районе установки была выбрана частота регистрации 30–35 МГц, так как на этой частоте шумы были минимальными. За это время были зарегистрированы ливни с максимальными энергиями в 100 ЭэВ. Совместное изучение заряженных частиц, черенковского света ШАЛ и радиоизлучения показало, что амплитуда радиосигнала пропорциональна энергии ливня, а форма пространственного распределения радиоизлучения на уровне моря связана с максимумом развития каскада частиц ливня. По этим характеристикам с применением расчетов по модели QGSjetII-04 была дана оценка атомного веса первичных частиц, образующих ШАЛ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. С. Петров

Институт космофизических исследований и аэрономии имени Ю.Г. Шафера СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: igor.petrov@ikfia.ysn.ru
Россия, Якутск

С. П. Кнуренко

Институт космофизических исследований и аэрономии имени Ю.Г. Шафера СО РАН

Email: igor.petrov@ikfia.ysn.ru
Россия, Якутск

Список литературы

  1. А. Д. Филоненко, УФН 185, 673 (2015) [Phys. Usp. 58, 633 (2015)].
  2. В. А. Царев, ЭЧАЯ 35, 1 (2004).
  3. J. Linsley, Phys. Rev. Lett. 10, 146 (1963).
  4. J. V. Jelley, J. H. Fruin, N. A. Porter, T. C. Weekes, F. G. Smith, and R. A. Porter, Nature 205, 327 (1965).
  5. F. D. Kahn and I. Lerche, Proc. Roy. Soc. London Ser. A 289, 206 (1966).
  6. O. Scholten, K. Werner, and F. Rusydi, Astropart. Phys. 29, 94 (2008).
  7. G. A. Askaryan, Sov. Phys. JETP 14, 441 (1962).
  8. F. G. Schröder, Prog. Part. Nucl. Phys. 93, 1 (2017).
  9. V. P. Artamonov, T. A. Egorov, N. N. Efimov, T. V. Rekhlyasova, N. I. Sleptsov, S. A. Shudrya, and V. B. Atrashkevich, in Proceedings of the 21st ICRC, Adelaide, Australia (1990), Vol. 9, p. 210.
  10. L. G. Dedenko, A. V. Glushkov, S. P. Knurenko, I. T. Makarov, M. I. Pravdin, D. A. Podgrudkov, I. E. Sleptsov, T. M. Roganova, and G. F. Fedorova, JETP Lett. 90, 787 (2009).
  11. S. Knurenko, V. Kozlov, Z. Petrov, M. Pravdin, and A. Sabourov, in Proceedings of the 22nd ECRS, Turku, Finland (2010), p. 262.
  12. S. P. Knurenko, Z. E. Petrov, and I. S. Petrov, Nucl. Instum. Methods A 866, 230 (2017).
  13. Р. Р. Каримов, С. П. Кнуренко, В. И. Козлов, И. Т. Макаров, З. Е. Петров, М. И. Правдин, А. А. Торопов, Материалы XVI международного симпозиума (Томск, Россия, 2009), с. 602.
  14. S. P. Knurenko, D. S. Borschevsky, Z. E. Petrov, and I. S. Petrov, Proc. SPIE 8696, 86960Q (2012).
  15. С. П. Кнуренко, И. С. Петров, Письма в ЖЭТФ 104, 305 (2016).
  16. S. P. Knurenko, V. I. Kozlov, Z. E. Petrov, and M. I. Pravdin, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 77, 1559 (2013).
  17. A. Tikhonov and V. Arsenin, Solution of Ill-Posed Problems (Winston, New York, 1977), p. 258.
  18. M. N. Dyakonov, S. P. Knurenko, V. A. Kolosov, D. D. Krasilnikov, F. F. Lischenyuk, I. E. Sleptsov, and S. I. Nikolsky, Nucl. Instum. Methods A 248, 224 (1986).
  19. S. P. Knurenko, V. A. Kolosov, and Z. E. Petrov, in Proceedings of the 27th ICRC, Hamburg, Germany (2001), Vol. 1, p. 157.
  20. В. А. Кочнев, в Тр.: Применение ЭВМ в задачах управления (Красноярск, 1985. С. 62–71).
  21. М. Н. Дьяконов, С. П. Кнуренко, В. А. Колосов, И. Е. Слепцов, Оптика атмосферы и океана 12, 329 (1999).
  22. С. П. Кнуренко, И. С. Петров, Изв. РАН. Сер. физ. 79, 446 (2015).
  23. S. Ostapchenko, Phys. Rev. D 83, 014018 (2011).
  24. E. G. Berezhko, S. P. Knurenko, and L. T. Ksenofontov, Astropart. Phys. 36, 31 (2012).
  25. J. Hörandel, J. Phys.: Conf. Ser. 47, 41 (2006).
  26. S. Knurenko and I. Petrov, EPJ Web Conf. 208, 08017 (2019).
  27. R. U. Abbasi, M. Abe, T. Abu-Zayyad, M. Allen, R. Azuma, E. Barcikowski, J. W. Belz, D. R. Bergman, S. A. Blake, R. Cady, B. G. Cheon, J. Chiba, M. Chikawa, A. di Matteo, T. Fujii, K. Fujita, et al., Phys. Rev. D 99, 02002 (2019).
  28. J. Bellido, A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, I. Al Samarai, I. F. M. Albuquerque, I. Allekotte, A. Almela, J. Alvarez Castillo, J. Alvarez-Muñiz, G. A. Anastasi, L. Anchordoqui, B. Andrada, S. Andringa, C. Aramo, F. Arqueros, et al., Proc. Sci. 301, 506 (2018).
  29. S. P. Knurenko, L. T. Ksenofontov, and I. S. Petrov, Adv. Space Res. 70, 2767 (2022).
  30. J. N. Matthews, R. U. Abbasi, M. Abe, T. Abu-Zayyad, M. Allen, R. Azuma, E. Barcikowski, J. W. Belz, D. R. Bergman, S. A. Blake, R. Cady, B. G. Cheon, J. Chiba, M. Chikawa, A. di Matteo, T. Fujii, et al., Proc. Sci. 301, 1096 (2018).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Антенна для регистрации радиоизлучения на Якутской установке.

Скачать (211KB)
Метаданные
3. Рис. 2. ФПР радиоизлучения на частоте 30–35 МГц в ливнях с энергиями (1–4) × 1017 эВ, (4–8) × 1017 эВ и (8–12) × 1017 эВ.

Скачать (96KB)
Метаданные
4. Рис. 3. ФПР ливней с энергией E ≥ 1019 эВ. Точки нормированы на среднюю энергию = 1.5 × 1019 эВ и приведены к среднему зенитному углу <θ> = 43°. Данные представлены в логарифмическом масштабе.

Скачать (64KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость амплитуды радиосигнала Amax от энергии, определенной по потоку черенковского света ШАЛ на расстоянии 400 м от оси ливня.

Скачать (58KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Корреляция Xmax с отношением амплитуд радиосигнала, измеренных на разных расстояниях от оси ШАЛ: a — на расстоянии 80 и 200 м; б — на расстоянии 175 и 725 м.

Скачать (124KB)
Метаданные
7. Рис. 6. a — зависимость Xmax от энергии; б — зависимость массового состава от энергии.

Скачать (249KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Распределение прихода событий ШАЛ на небесной сфере.

Скачать (292KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024