В «Экспериментальном комплексе НЕВОД» НИЯУ МИФИ состоялся первый запуск внутренней плоскости крупнейшего в мире координатного детектора ТРЕК, предназначенного для исследований космических лучей, проводимых при поддержке программы «Приоритет 2030».
Пример отклика детектора ТРЕК на прохождение группы мюонов
Применение нового детектора позволит расширить изучаемый в НЕВОДе диапазон энергий космических лучей – до рекордного интервала 10^14 - 10^19 эВ. Именно в этой области энергий наблюдается значительная аномалия – избыток мюонов в атмосфере Земли, «мюонная загадка»
Детектор ТРЕК состоит из двух плоскостей дрейфовых камер (всего камер 264) с разрешением 1 мм2, имеет площадь 250 м2 и предназначен для совместной работы с черенковским водным детектором объёмом 2000 м3. Окончательно ТРЕК будет собран в 2024 г., а в 2025 г. будет модернизирован черенковский водный детектор – анализ данных с этих двух детекторов позволит решить «мюонную загадку» и в целом подтолкнет поиск новых состояний материи при энергиях, недоступных ускорителям.
Дрейфовые камеры детектора ТРЕК, установленные вертикально
Эксперимент НЕВОД-ДЕКОР уже внес значительный вклад в объяснение «мюонной загадки», первым показав, что за избыток мюонов ответственны космические лучи именно сверхвысоких энергий. Стоит отметить, что для объяснения этого явления создана международная группа, включающая представителей таких крупнейших экспериментов, как Pierre Auger Observatory (3000 км2) и IceCube (1 км3), но провести такое исследование можно только в комбинации НЕВОД-ТРЕК, поэтому в обозримом будущем в зарубежных научных центрах такие эксперименты пока невозможны.
В 2022 г. при поддержке программы «Приоритет-2030» была собрана внутренняя плоскость детектора. А уже в мае этого года сотрудникам комплекса удалось получить первые экспериментальные данные. Сопоставление первых снимков мюонов, проходящих через ТРЕК, с другими детекторами комплекса показало хорошую точность новой установки. По новым данным в дальнейшем будет осуществляться отладка дрейфовых камер и регистрирующей электроники.
«Когда мы запустим наш уникальный детектор ТРЕК полностью, он позволит нам ловить в семь раз больше частиц, чем сейчас, – рассказывает Анатолий Петрухин, создатель и руководитель НОЦ НЕВОД. – Самое главное, что кроме нас решить мюонную загадку никто не сможет – потому что нужно два независимых детектора, и теперь они у нас есть: трековый и черенковский…»
И вот тогда мы сможем дать ответ – откуда берутся эти лишние мюоны. Если они такой же энергии, как и другие, это будет означать, что к нам что-то из космоса прилетает или мы неправильно оцениваем количество частиц с такими энергиями, если же энергии будут больше, значит, избыток мюонов образуется в атмосфере, а это новый процесс их рождения». Подробнее об этом читайте здесь.
