Антипротоны и дейтоны в галактических космических лучах

• Автор: Богомолов, Эдуард Александрович
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 362 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.

Введение.
ГЛАВА 1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ К НАЧАЛУ ИССЛЕДОВАНИЙ.
1.1. Антипротоны и космология
1.2. Теоретические оценки потоков антипротонов в первичном космическом излучении.
1.3. Экспериментальный поиск галактических антипротонов.
1.4. Теоретические оценки потоков дейтонов в космических лучах.
1.5. Измерения потоков галактических дейтонов.
1.6. Выводы. •
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД.
2.1. Аэростатный магнитный спектрометр.
2.1.1. Управляющий телескоп.
2.1.2. Система регистрации.
2.1.3. Исследование основных параметров магнитного спектрометра (светосила, энергетическое разрешение, эффективность регистрации).
2.2. Ожидаемый фон экспериментов при регистрации антипротонов.
2.3. Выводы. 72 ГЛАВА 3. БАЛЛОННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО РЕГИСТРАЦИИ
ГАЛАКТИЧЕСКИХ АНТИПРОТОНОВ И ДЕЙТОНОВ С ПОМОЩЬЮ МАГНИТНОГО СПЕКТРОМЕТРА.
3.1. Баллонные полеты.

3.2. Обработка информации.
3.3. Наземные измерения.
3.4. Результаты экспериментов по регистрации антипротонов.
3.5. Результаты измерений потоков дейтонов.
3.6. Выводы.
ГЛАВА 4. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Экспериментальные исследования галактических антипротонов.
4.2. Теоретическая интерпретация измерений потоков антипротонов.
4.3. Измерения потоков дейтонов.
4.4. Интерпретация измерений потоков дейтонов.
4.5. Выводы. 244 ГЛАВА 5. ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
АНТИПРОТОНОВ И ДЕЙТОНОВ В ГАЛАКТИЧЕСКИХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧАХ.
5.1. Дальнейшие стратосферные исследования спектров антипротонов и дейтонов в космических лучах. -
5.2. Перспективы космических экспериментов по регистрации галактических антипротонов и дейтонов.
5.3. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

ВВЕДЕНИЕ.
Исследование потоков антипротонов и дейтонов в галактических космических лучах является интереснейшей и актуальной задачей физики космических лучей последних десятилетий, охватывающей область от изучения происхождения и распространения космических лучей до возможностей получения информации о ранней стадии развития Вселенной.
Космические лучи, генерируемые в основном во время вспышек сверхновых, примерно отражают химический состав материи в источниках. После ускорения в источниках при дальнейшем распространении в межзвездной среде состав космических лучей может существенно меняться в результате ядерных реакций с межзвездным газом. При этом более тяжелые ядра превращаются в ядра с меньшей массой и зарядом и некоторые частицы и ядра, первоначально практически отсутствующие в источниках, могут наблюдаться в космических лучах в заметных количествах. К этой последней категории относятся антипротоны и дейтоны и их исследование важно с точки зрения понимания распространения и пространственного распределения космических лучей в Галактике. Дополнительным преимуществом антипротонов и дейтонов по сравнению с более тяжелыми ядрами является то, что их средние пробеги для взаимодействий при релятивистских энергиях значительно больше среднего количества материи, проходимого космическими лучами, и получаемая информация в значительной мере является модельно независимой. Другой важный аспект связан с тем, что дейтоны имеют энергию на нуклон близкую к энергии ядер, ответственных за их рождение, при сравнительно низком энергетическом пороге генерации порядка десятков МэВ/нукл., в то время как энергия антипротонов примерно на порядок ниже энергии рождающих их космических лучей и эффективный

рис. 1.3-1.4. Анализ данных указывал на актуальность проведения измерений потока дейтонов в области высоких энергий.