ИЗМИРАН ФИАН ПГИ КНЦ РАН ИСЗФ СО РАН БНО ИЯИ РАН ИКФИА СО РАН ИНГГ СО РАН ИКИР ДВО РАН ПРОГРАММА ПРЕЗИДИУМА РАН «НЕЙТРИННАЯ ФИЗИКА» тема Исследование модуляционных. - презентация

1 ИЗМИРАН ФИАН ПГИ КНЦ РАН ИСЗФ СО РАН БНО ИЯИ РАН ИКФИА СО РАН ИНГГ СО РАН ИКИР ДВО РАН ПРОГРАММА ПРЕЗИДИУМА РАН «НЕЙТРИННАЯ ФИЗИКА» тема Исследование модуляционных эффектов галактических и солнечных космических лучей 20 декабря 2007 г.

2 Мировая сеть станций космических лучей

3 Антарктическая станция Мирный

4

5 Непрерывный мониторинг космического излучения на антарктической станции КЛ Мирный. Стандартная секция нейтронного монитора

6 Сравнение вариаций нейтронной компоненты для станции Апатиты и Мирный за январь-июнь 2007

7 Долговременные наземные наблюдения на российской сети станций КЛ

8 Радиальная компонента анизотропии космических лучей в зависимости от гелиошироты Земли для трех периодов времени с разной полярностью общего магнитного поля Солнца: (а) период положительной полярности (Аq>0) гг.; (б) период отрицательной полярности (Aq 0) гг. Основные научные результаты за последние 5 лет: По данным Якутского комплекса мюонных телескопов на поверхности земли и под землей на уровнях 7, 20, 60 м в.э. за гг. показано, что радиальная компонента анизотропии космических лучей (А 12 ), независимо от полярности общего магнитного поля Солнца (Аq), увеличивается к югу от гелиоэкватора. Установленное поведение анизотропии согласуется с предположением об асимметрии гелиосферы, по-видимому, соответствующей северо-южной асимметрии солнечной активности в течение нескольких десятилетий.

9 Исследование гелиоширотного градиента космических лучей в течение последних пяти солнечных циклов приводят к заключению о том, что нейтральная поверхность, разделяющая зоны противоположной полярности межпланетного магнитного поля, в среднем систематически смещена к югу.

10 sites.lebedev.ru/DNS_FIAN /

11

12

13

14

15 Основные результаты 1. Получено распределение пространственно - временных вариаций плотности естественного космического излучения с энергией 1-20 ГэВ в околоземном пространстве на основе непрерывного наземного мониторинга КЛ российской сетью нейтронных мониторов (НМ). Наземная регистрация КЛ проведена с минутным и часовым временным разрешением и представлением результатов в реальном времени в Интернете в цифровом и графическом виде (ст. Апатиты, Баренцбург, Москва, Иркутск, Якутск, Норильск, Тикси, Новосибирск ) или с помощью передачи данных в ИЗМИРАН по электронной почте (ст. Магадан, мыс Шмидта, Баксан)и с дальнейшим представлением их на ftp://cr0.izmiran.rssi.ru/COSRAY! и ftp://cr0.izmiran.rssi.ru/COSRAY

16 Исследовано событие в релятивистских солнечных космических лучах 13 декабря 2006 г., зарегистрированное нейтронным мониторам и на шарах- зондах в Апатитах, а также нейтронным монитором в Баренцбурге. По данным этих нейтронных мониторов, а также 36-ти нейтронных мониторов мировой сети, методом решения обратной задачи получены характеристики релятивистских солнечных протонов. Динамика спектров, питч-угловых характеристик и анизотропии этих частиц показывает наличие в самом начале события жесткого узкоколлимированного потока, за которым последовала более мягкая и почти изотропная компонента. Необычность события г. заключается в том, что оно произошло практически в условиях уже наступившего солнечного минимума. До сих пор события СКЛ такой амплитуды в минимуме солнечного цикла не наблюдались.

17 Рис.2. Карта небесной сферы с асимптотическими конусами станций нейтронных мониторов: Ap-Апатиты, Ou-Оулу, Mo_Москва, Ba-Баренцбург, Bak- Баксан, No- Норильск, Ma- Моусон, Sa- САНАЭ, Ti- Тикси, Yak- Якутск, CS- М.Шмидта, In- Инувик Pe- Певанук, Th- Туле, FS-Форт- Смит. Голубое пятно- асимптотическая проекция коллимированного пучка частиц, зарегистрированного годоскопом МИФИ «Ураган» Рис.1. Профили возрастания на нейтронных мониторах Ap- Апатиты, Ou-Оулу, Mo-Москва, Bar-Баренцбург, FS-Форт-Смит

18 Спектры релятивистских солнечных протонов, полученные из данных нейтронных мониторов, методом решения обратной задачи. Точки- данные прямых измерений на шарах- зондах (эксперимент ФИАН) и КА GOES-11 Динамика питч-угловых распределений релятивистских солнечных протонов, полученных из данных нейтронных мониторов, методом решения обратной задачи.

19 Рис. 3. Эволюция питч-углового распределения в пучке частиц быстрой компоненты по наблюдениям на установке МИФИ «Ураган» (слева) и полученного решением обратной задачи из данных нейтронных мониторов (справа). Цифры у кривых соответствуют моментам времени UT: , , Hodoscope MEPHI observation of collimated particle flux: D. A. Timashkov, Yu.V. Balabin, V. V. Borog, K. G. Kompaniets, A. A. Petrukhin, E.V.Vashenyuk et al, 30icrc, paper 0298

20 15 июня 2006 г. с полигона Байконур ракетой СОЮЗ был успешно проведен запуск космического аппарата РЕСУРС - ДК1 со спектрометром ПАМЕЛА на борту С 11 июля научная аппаратура передает информацию на Землю

21 Бари Флоренция Фраскати Италия Триест Неаполь Рим СНР, Флоренция МИФИ, ФИАН ФТИ РАН Россия Индия Бомбей Германия Университет г. Зиген Швеция КТИ, Стокгольм Коллаборация ПАМЕЛА

22 СПЕКТРОМЕТР ПАМЕЛА Антисовпадат. защита Время-пролетная система (TOF) Определение напр. движения частицы с Р до 1 ГэВ/с Магнитн. спектрометр B = 0.48 T 6 плоскостей Si ( ( 2 слоя на каждой) Толщина каждого стрипа 300 m Разрешение ~3 m MDR ~ 1400 GV/c Сцинтиллятор С4 Нейтронный детектор (ND) 36 3 He счетчиков полиэтил. замедлит. Геометрич. фактор: 21.5 cм 2 ср Вес: 470 кг Размеры: 130x70x70 cм 3 Мощность (потреб.) : 360 Вт Калориметр изображения : 44 плоскости Si с 22 слоями W между ними 16.3 X 0 / 0.6 L 0 e+/p и на уровне ~ 10 -5

23 Антипротоны

24 СПЕКТР АНТИПРОТОНОВ Вторичные антипротоны Simon et al. Вторичные антипротоны (CAPRICE94-based) Bergström et al. Антипротоны от аннигиляции (m( ) = ~ 1 TeV) (astro-ph )

25 (PRELIMINARY) Data from PAMELA flight Study of origin of dark matter

26 Отношение потоков позитронов к суммарному потоку электронов и позитронов Вторичные частицы Leaky box model (Protheroe 1982) Первичные частицы от аннигиляции (m( ) = 336 ГэВ) Вторичные частицы Moskalenko + Strong model (1998) Charge dependent modulation effects Область энергий ПАМЕЛЫ

27 Positron Fraction Loose track conditions Z=1 from tracker dE/dx ( 1.5 cutoff preliminary

28 Каскадная кривая n(x) = n max (x) exp{-(x-x max ) 2 /[d (x+k x max )]}

29

30

31

32

33

34

35

36

37