[Wróć do strony głównej]
Updated: 2021-03-05
Poniżej przedstawiamy osiągnięcia z ostatnich lat naszego zakładu.
Zbadano możliwość detekcji wysokoenergetycznych neutrin, powyżej 1017eV przez detektory naziemne Obserwatorium Pierre Auger. W zebranych danych nie znaleziono neutrinowego kandydata, więc wyznaczono górne ograniczenia na strumień neutrin. Wyznaczone limity narzucają silne ograniczenia na modele przewidujące produkcję neutrin w źródłach astrofizycznych i podczas propagacji promieni kosmicznych.
Pierre Auger Collab., A. Aab, et al., Probing the origin of ultra-high-energy cosmic rays with neutrinos in the EeV energy range using the Pierre Auger Observatory, J. Cosmol. Astropart. Phys., 10 (2019) 022, DOI: 10.1088/1475-7516/2019/10/022
Pierre Auger Collab., A. Aab, et al., Limits on point-like sources of ultra-high-energy neutrinos with the Pierre Auger Observatory, J. Cosmol. Astropart. Phys., 11 (2019) 004, DOI: 10.1088/1475-7516/2019/11/004
Rozwinięto technologię montażu detektorów scyntylacyjnych w IFJ PAN. W ścisłej, wielostronnej współpracy międzynarodowej opracowano technikę montażu i testowania detektorów SSD dla Obserwatorium Pierre Auger. Zakończono w IFJ PAN montaż i testy 228 takich detektorów.
Zbadano możliwość detekcji neutrin taonowych przez detektory IACT (Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope). Zwykle tego typu detektory rejestrują wielkie pęki atmosferyczne indukowane przez wysokoenergetyczne fotony. Po raz pierwszy przedstawiono metodę identyfikacji neutrin taonowych w tego typu detektorach. Wyznaczono również limit na strumień neutrin taonowych, wykorzystując tę nową metodę.
MAGIC Collab., M.L. Ahnen, (D. Góra) et al., Limits on the flux of tau neutrinos from 1 PeV to 3 EeV with the MAGIC telescopes, Astropart. Phys., 102 (2018) 77-88
Obserwacja dipolowej wielkoskalowej anizotropii kierunków przylotu promieni kosmicznych ultra-wysokich energii (powyżej 8x1018 eV) w Obserwatorium Pierre Auger. Anizotropia ta ma amplitudę ok. 6,5% na poziomie znaczącości 5,2 odchyleń standardowych. Kierunek dipola wskazuje na pozagalaktyczne pochodzenie promieni kosmicznych ultra-wysokich energii (wynik wskazany przez Physics World (IoP) jako jeden z Top 10 breakthroughs of 2017).
The Pierre Auger Collaboration, A. Aab, et al., Observation of large-scale anisotropy in the arrival directions of cosmic rays above 8x1018 eV, Science 357, 1266-1270 (2017)
Zorganizowanie międzynarodowego projektu CREDO (Cosmic Ray Extremely Distributed Observatory). Jego celem jest globalna analiza danych ze wszystkich dostępnych detektorów promieni kosmicznych dla identyfikacji rozległych kaskad promieniowania kosmicznego, które nie mogą być rejestrowane w pojedynczych obserwatoriach. Rozstrzygnięcie kwestii istnienia takich kaskad pozwoli na weryfikację hipotezy istnienia superciężkich cząstek ciemnej materii i egzotycznych scenariuszy pochodzenia promieni kosmicznych najwyższych energii. Zebranie inauguracyjne projektu odbyło się 30 sierpnia 2016 r. w IFJ PAN.
Zbadanie możliwości radarowej detekcji wielkich pęków atmosferycznych (J. Stasielak et al., Astropart. Phys. 73 (2016) 14). Analizowano odbicie fali radiowej od plazmy wytworzonej w powietrzu przez cząstki naładowane wielkiego pęku. Stwierdzono, że echo radarowe wielkiego pęku jest zbyt słabe, aby mogło stanowić podstawę wydajnej i taniej metody detekcji promieni kosmicznych ultra-wysokich energii.
Pierwszy pomiar średniej liczby mionów w wielkich pękach atmosferycznych ultra-wysokich energii. Porównanie z przewidywaniami rozwoju pęków przy wykorzystaniu różnych modeli oddziaływań jądrowych pokazuje, że żaden z istniejących obecnie modeli nie odtwarza poprawnie obserwacji. Obserwowana liczba mionów jest o 30-80% większa niż przewidywana przez modele. Fakt ten ma podstawowe znaczenie dla wyznaczania składu promieni kosmicznych najwyższych energii.
Pierre Auger Collaboration, A. Aab, et al., Muons in air showers at the Pierre Auger Observatory: mean number in highly inclined events, Phys. Rev. D 91, 032003 (2015)