Предложен метод для разрешения одной из загадок современной астрофизики
Российские ученые предложили дополнить инфраструктуру Байкальского нейтринного телескопа береговой станцией, которая сможет регистрировать широкие атмосферные ливни. Такая установка позволит исследовать так называемую мюонную загадку — расхождение между количеством мюонов, предсказываемым теоретическими моделями, и результатами реальных наблюдений, сообщили в Новосибирском государственном университете.
Мюоны представляют собой нестабильные элементарные частицы, возникающие в том числе при взаимодействии космических лучей с атмосферой Земли. Современные наземные детекторы фиксируют их больше, чем получается при расчетах с использованием существующих физических моделей.
По данным ученых, в широких атмосферных ливнях число мюонов может превышать теоретические значения на 30–60%. Подобное несоответствие остается одной из нерешенных проблем астрофизики высоких энергий и требует дополнительных экспериментальных данных.
Предлагаемая специалистами НГУ станция сможет использоваться не только для дополнительной настройки и проверки работы Байкальского нейтринного телескопа, но и для исследований в области астрофизики и физики элементарных частиц.
Физик Евгений Кравченко пояснил, что новая установка позволит точнее изучать мюоны с различными энергиями. Одним из ее преимуществ станет регистрация наклонных, а не преимущественно вертикальных атмосферных ливней.
Такой подход должен уменьшить количество фоновых событий и повысить точность измерений. Полученные результаты можно будет использовать для проверки существующих теоретических моделей образования мюонов.
Кроме того, исследователи рассчитывают получить сведения о взаимодействиях частиц при энергиях, которые невозможно напрямую воспроизвести даже на крупнейших современных ускорительных установках, включая Большой адронный коллайдер.
Мюонная загадка изучается и другими российскими научными центрами. Исследования показывают, что при высоких энергиях наблюдаемое количество мюонов действительно оказывается выше расчетных значений, полученных с помощью современных моделей взаимодействия частиц.
