20 августа завершилась научная экспедиция группы таджикских ученых и инженеров на высокогорные станции Памира:
- Ак-Архар, на высоте 4360 м н.у.м.;
- Чечекти, на высоте 3860 м н.у.м.;
- Колучкуль, на высоте 4270 м н.у.м.
Состав экспедиции традиционно состоял из учёных и специалистов Физико-технического института им. С.У.Умарова Национальной академии наук Таджикистана и Международного научно-исследовательского центра «Памир-Чакалтая». Это уже 9-я экспедиция таджикских исследователей, которая, начиная с 2015 года, ежегодно проводится на высоте от 3800 до 5000 метров в горах Памира с целью возобновления работ по регистрации космических лучей сверхвысоких энергий.
Одним из центральных вопросов фундаментальной физики является исследование природы элементарных частиц, для раскрытия внутренней структуры которых необходимо исследовать их взаимодействия при сверхвысоких энергиях. Поэтому начиная с середины ХХ века, физики постоянно пытаются экспериментировать со столкновениями частиц с максимально возможной энергией. Для реализации этих планов необходимы, прежде всего, частицы с чрезвычайно высокой энергией. Мы можем получить такие частицы в основном из двух источников — ускорителей (например, Большой адронный коллайдер в Европе) и космических лучей (например, наши высокогорные станции Памира).
Заметим, что Большой адронный коллайдер, который используется с 2008 года, может разогнать протоны до максимальной скорости 299 792 455 м/с, что всего на 3 м/с меньше скорости света. Однако при этом максимальная энергия ускорения большого адронного коллайдера находится на уровне тераэлектронвольт (1012 электронвольт) (≈ 6,5-13 ТэВ). Но для проведения полноценного эксперимента в этой области необходимы энергии порядка 1016 эВ и более. В этом случае использование высокогорных станций регистрации космических лучей, несомненно, является существенным преимуществом, поскольку максимальная энергия частиц космических лучей в несколько порядков превышает максимальную мощность нынешних и даже ускорителей ближайшего будущего. С другой стороны, проведение экспериментов с использованием высокогорных станций регистрации космических лучей затруднено из-за малой интенсивности частиц с нужной сервхвысокой энергией. Однако, несмотря на это, исследования, проводимые с использованием высокогорных станций, имеют колоссальный потенциал, ведь именно таким путем можно изучать частицы предельно высоких энергий – 1016 – 1018 эВ и более, которые превосходят потенциал энергии частиц современных ускорителей в сотни тысяч на несколько порядков.
Напомним также, что на рубеже 90-х годов было установлено, что на высокогорных станциях регистрации космических лучей Памира было зарегистрировано семейство частиц с энергией взаимодействия на уровне 1018 эВ (гигантское суперсемейство «Таджикистан»). Данный результат до настоящего времени считается самой высокой энергией взаимодействия частиц, который был зафиксирован с помощью рентгено-эмульсионных камер.
Одним из основных направлений развития данной области в нашей стране, над которым в настоящее время ведутся работы в ФТИ им. С.У.Умарова НАНТ и МНИЦ «Памир-Чакалтая» является решение вопросов по разработке совместных проектов для полного обновления научно-технической базы высокогорных станций Памира с использованием как традиционных так и современных методов и технологий, в том числе – адронных и сцинтиллятсионных калориметров, детекторов черенковских излучений, телескопов, оптововлоконных систем передачи данных и т.д.
Некоторые моменты с научной экспедиции “Памир-2023”
