На астрофизическом полигоне Иркутского государственного университета завершено создание пилотного комплекса гамма-обсерватории TAIGA — уникальной установки, одного из крупнейших и наиболее чувствительных инструментов для решения задач в области астрофизики высоких энергий. Экспериментальная установка заняла площадь в один квадратный километр, но это, по уверениям ученых ИГУ, далеко не предел — в планах не только усовершенствование имеющегося комплекса, но и строительство нового, гораздо большего масштаба и, соответственно, чувствительности.
Ученые уверены, что информация, поступающая из дальнего космоса и улавливаемая детекторами гамма-обсерватории TAIGA, поможет понять историю возникновения Вселенной, ее развитие и современное состояние, внесет вклад в понимание фундаментальных законов природы, а возможно, станет началом Новой Физики, находящейся за пределами Стандартной модели.
Николай Буднев, профессор, ученый ИГУ, соруководитель проекта TAIGA (Tunka Advanced Instrument for cosmic ray physics and Gamma Astronomy):
— Пилотный комплекс гамма-обсерватории TAIGA — это уникальная установка. Отличает ее наличие разных типов детекторов, которые предназначены для исследования частиц, приходящих к нам из далекого космоса и несущих уникальную информацию о процессах, сопровождающихся выделением гигантской энергии. Это такие процессы, в которых за одну секунду может выделиться энергия сопоставимая с тем ее количеством, которое выделяет в год миллиард солнц. Мы уже успешно регистрируем потоки гамма-квантов, которые практически недоступны для исследования с помощью других установок, получаем уникальные результаты о многих астрофизических явлениях и проверяем принципиально новые методы и подходы для исследования космических частиц.
Территория гамма-обсерватории занимает один квадратный километр, на этой площади расположены детекторы, использующие разные принципы и методы регистрации — оптические станции, черенковские телескопы и сцинтилляционные детекторы, объединенные в единый гибридный комплекс. Такое решение позволяет получать более качественную информацию и выводит обсерваторию в число самых чувствительных и точных инструментов в мире для решения задач гамма-астрономии высоких энергий.
Развертывание запланированных в первоначальном плане детекторов пилотного комплекса гамма-обсерватории TAIGA завершено. Следующим шагом, по словам профессора Николая Буднева, должно стать создание установки в 10 квадратных километров и на большей высоте относительно уровня моря. Ее возможным расположением могут стать верховья Тункинской долины или местность сразу за границей с Монголией. Последнее, считают ученые, по ряду характеристик и параметров гораздо предпочтительней.
Николай Буднев:
— На данный момент мы имеем совместный российско-монгольский грант на подготовку проекта такой установки. Думаю, на его разработку уйдет два-три года, после этого мы сможем начать работу по развертыванию новой гамма-обсерватории — по времени это займет порядка пяти-семи лет. Все это достаточно реально, так как в проект заложены уникальные идеи, которые позволят иметь совершенно конкурентоспособную на мировом уровне установку. Еще одним существенным нюансом, позволяющим говорить о реальности проекта, говорит невеликий по сравнению с другими крупными проектами объем необходимого финансирования, достигается это за счет использования новых технологий и методик.
Кстати, отметим, что упомянутые новые технологии и методики в большей части разработаны и отработаны в рамках реализация пилотного проекта гамма-обсерватории, и работа в этом направлении постоянно продолжается. Например, одной из важнейших текущих задач для ученых ИГУ называется создание суперчувствительных камер на основе полупроводниковых детекторов для регистрации слабых вспышек света. Разработка таких камер чрезвычайно важна не только для астрофизических исследований, но и с точки зрения использования их в других науках, медицине и высокотехнологическом секторе экономики.
Николай Буднев сказал еще об одном важном аспекте проекта гамма-обсерватории — активном участии в нем студентов и аспирантов Иркутского государственного университета.
Николай Буднев:
— Молодые участники проекта являются не только двигателем этого процесса. Одновременно с этим они получают очень много знаний по проведению различных физических измерений, по работе современных систем сбора и обработки больших данных, по новым технологиям машинного обучения обработки информации. Не все из них остаются в проекте, но полученные у нас знания позволяют им успешно работать в ведущих научных центрах России и за рубежом.
Проект по созданию пилотного комплекса гамма-обсерватории TAIGA относится к разряду мегасайенс и реализуется международной коллаборацией, головной организацией в которой является Иркутский государственный университет. В составе коллаборации (кроме ИГУ): Московский, Новосибирский и Алтайский государственные университеты, Московский инженерно-физический институт, Институт ядерных исследований РАН, Институт ядерной физики СО РАН, Объединенный институт ядерных исследований (Дубна), DESY, Гамбургский университет, другие российские и европейские научные организации и университеты.
