Исследования экстремальных явлений в рентгеновском и гамма–диапазонах во Вселенной на космических аппаратахНИР

Study of extreme events in x-ray and gamma-ray bands in the Universe in spacecrafts

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Исследования экстремальных явлений в рентгеновском и гамма–диапазонах во Вселенной на космических аппаратах
Результаты этапа:
2 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Исследования экстремальных явлений в рентгеновском и гамма–диапазонах во Вселенной на космических аппаратах
Результаты этапа: 1. Получены первые экспериментальные результаты наблюдений оптических транзиентных явлений, гамма-всплесков, релятивистских электронов и электромагнитных волн, в ходе экспериментов на комплексе научной аппаратуры РЭЛЕК на борту спутника «Вернов». 2. В ходе эксперимента РЭЛЕК на спутнике «Вернов» из атмосферы Земли было зарегистрировано несколько тысяч вспышек ультрафиолетового и красного излучения. Обнаружено, что эти вспышки связаны с разными явлениями: молниевыми разрядами, высотными разрядами и возможно высыпаниями магнитосферных электронов. 3. Обнаружено ультрафиолетовое и инфракрасное свечение техногенного характера по данным эксперимента на спутнике «Вернов». 4. Измерена линейная поляризация жесткого рентгеновского излучения от Крабовидной туманности в прежде неисследованном энергетическом диапазоне, 20-120 кэВ. 5. С высокой достоверностью, по данным четырех спутников, зарегистрированы квазипериодические пульсации рентгеновского излучения в солнечных вспышках в Сентябре и Октябре 2014 года!
3 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Исследования экстремальных явлений в рентгеновском и гамма–диапазонах во Вселенной на космических аппаратах
Результаты этапа: 1. В 2017 году продолжался анализ результатов зарегистрированных различными приборами на борту спутника Ломоносов, который был запущен в 2016 году. Результаты обрабатываются совместно с участниками коллаборации «Ломоносов», которая включает в себя институты МГУ имени М.В. Ломоносова, ОИЯИ (г. Дубна), Калифорнийский университет, Лос-Анжелес (США), Университет Пуэбло, г. Пуэбло (Мексика), университет Sungkyunkwan (республика Корея), а также представителей российской космической отрасли. Получены важные результаты в различных областях космической науки, в том числе: по частицам космических лучей сверхвысоких энергий в районе эффекта обрезания Грайзена-Зацепина-Кузьмина; по событиям транзиентного ультрафиолетового излучения в верхних слоях атмосферы Земли; продолжается анализ результатов регистрации космических гамма-всплесков в видимом и УФ свете, в гамма- и рентгеновском излучении; а также события связанные с высыпаниями высокоэнергичных электронов и протонов на низкие орбиты Земли, связанные с глобальными геомагнитными возмущениями. Результаты опубликованы в журнале Space Science Reviews, том 212, № 3-4, с. 1705-1738 (2017); и в журнале Optics Express, том 25, № 23, с. 29143-29154 (2017). 2. В 2017 году был выполнен анализ результатов регистрации прибором ДРГЭ, установленном на борту спутника «Вернов», в составе комплекса аппаратуры «РЭЛЕК», двух космических гамма-всплесков, GRB 141011A и GRB 141104A, зарегистрированных с высоким временным разрешением. Результаты временного и энергетического анализа результатов прибора ДРГЭ были сравнены с результатами анализа этих же событий приборами GBM (Fermi) и КОНУС-Wind. Результаты сравнения доказали правильность калибровки, и собственно анализа регистрируемых событий приборами работавшими на борту спутника Вернов. Результаты сравнения также дают основания утверждать, что выбранный подход к анализу подобных случаев регистрации космических гамма-всплесков на борту спутника Ломоносов соответствует высоким мировым стандартам. Результаты этого анализа опубликованы в журнале Astronomy Letters, Volume 43, Issue 8, pp.516-528 (2017). 3. По данным детекторов гамма-излучения комплекса аппаратуры «РЭЛЕК» на спутнике «Вернов» зарегистрировано несколько гамма-всплесков земного происхождения и несколько кандидатов. Оценка частоты регистрации всплесков показала, что по порядку величины она совпадает с частотой регистрации триггерных событий других экспериментов. Большинство кандидатов в TGF наблюдались в областях, примыкающим к регионам активного грозообразования, однако, прямых указаний на совпадение гамма-всплесков с радио- или оптическими всплесками, обычно сопровождающими грозовой разряд, получено не было. Был зарегистрирован один высокоширотный кандидат (77.6о южной широты) длительностью ~2.5 мс, что больше типичной длительности гамма-всплесков, которые связывают с грозами. Большую длительность кандидата можно объяснить рождением короткоживущих изотопов в материале детектора или двумя последовательными, перекрывающимися во времени TGF. В качестве возможного фактора имитации гамма-всплеска могут также рассматриваться релятивистские электроны. Результаты этого анализа опубликованы в журнале «Космические исследования», 2017, том 55, № 3, с. 169–178 (2017). 4. В результате анализа данных, полученных с помощью прибора ДУФ на спутнике «Вернов» получено распределение ТАЯ в широком диапазоне интенсивностей. Подтверждено обнаруженное в эксперименте на спутнике «Университетский – Татьяна- 2» различие особенностей световых транзиентных явлений (ТСЯ) и т.н. тусклых транзиентов. Были обнаружены тусклые транзиенты , не сопровождавшиеся красным и ИК излучением, такие события должны генерироваться глубоко в атмосфере на уровне грозовых облаков. Они могут быть инициированы электрическими разрядами более слабыми, чем молнии, фактически на предварительной стадии образования молнии. Наблюдение повторяющихся тусклых ТСЯ на различных временных интервалах – от десятков миллисекунд до минут указывает на то, что грозовая электрическая активность более разнообразна, и включает в себя не только «удары молнии». Результат получен и опубликован совместно с Лаб. 1.2 ОКН и опубликован в журнале JOURNAL OF APPLIED METEOROLOGY AND CLIMATOLOGY. 2017. VOLUME 56, p. 2189 – 2201 (2017). 5. Рассмотрено влияние нелинейной электродинамики магнитного поля пульсара на поляризацию электромагнитного импульса с точки зрения интерпретации наблюдений. Расчеты воздействия магнитного поля пульсара на поляризацию электромагнитного импульса сделаны таким образом, чтобы было легче интерпретировать эти эффекты в космических экспериментах. Получен закон распространения жесткого излучения в магнитном поле пульсара в соответствии с нелинейной электродинамикой вакуума. Было показано, что из-за двулучепреломления в вакууме передняя часть любого импульса жесткого излучения пульсара, должна быть линейно поляризована, а остальная часть импульса может иметь произвольную поляризацию. Даны оценки параметров детектора, необходимого для регистрации эффекта двулучепреломления в вакууме жесткого излучения пульсара, таких как эффективная площадь, время экспозиции и необходимость измерения поляризации с высокой точностью. Результаты этого анализа опубликованы в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics Issue 09, article id. 004 (2017);
4 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Исследования экстремальных явлений в рентгеновском и гамма–диапазонах во Вселенной на космических аппаратах
Результаты этапа: ЗАКЛЮЧЕНИЕ Результаты, полученные в 2018 году в рамках выполнения темы, полностью соответствуют запланированным: 1. Получены новые экспериментальные результаты в ходе выполнения экспериментов на комплексе научной аппаратуры на борту университетского спутника «Ломоносов». 2. В 2018 году был выполнен анализ результатов регистрации прибором БДРГ, установленном на борту спутника «Ломоносов», нескольких гамма-всплесков космического происхождения, в том числе космического гамма-всплеска, GRB 161017A, зарегистрированного с высоким временным разрешением в различных диапазонах электромагнитного излучения. Результаты временного и энергетического анализа результатов прибора БДРГ были сравнены с результатами анализа этих же событий приборами GBM (Fermi), КОНУС-Wind и телескопов-роботов сети "МАСТЕР". Результаты сравнения также дают основания утверждать, что выбранный подход к анализу подобных случаев регистрации космических гамма-всплесков на борту спутника Ломоносов соответствует высоким мировым стандартам. 3. В сотрудничестве с ЛКФИ, ОКН, был завершен анализ 11-ти солнечных вспышек совместно с данными по заряженным частицам, мягкому рентгеновскому, и радио- излучению с учетом топологии магнитного поля. (Совместный результат с темой 2.1). 4. По данным детекторов гамма-излучения комплекса аппаратуры «РЭЛЕК» на спутнике «Вернов» зарегистрировано несколько гамма-всплесков земного происхождения на высоких широтах. Большинство кандидатов в TGF наблюдались в областях, примыкающим к регионам активного грозообразования, однако, прямых указаний на совпадение гамма-всплесков с радио- или оптическими всплесками, обычно сопровождающими грозовой разряд, получено не было. Были зарегистрированы несколько высокоширотных кандидатов в TGF длительностью ~2.5 мс, что больше типичной длительности гамма-всплесков, которые связывают с грозами. 5. В результате анализа данных, полученных с помощью прибора ДУФ на спутнике «Вернов» получено распределение световых вспышек УФ и ИК диапазонов связанных с техногенной активностью человека.(Совместный результат с темой 2.5). 6. В 2018 году также велась проработка концепций приборов для регистрации транзиентных событий различной природы в условиях их использования на многоспутниковой платформе "Универсат-СОКРАТ".
5 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Исследования экстремальных явлений в рентгеновском и гамма–диапазонах во Вселенной на космических аппаратах
Результаты этапа: Результаты, полученные в 2019 году в рамках выполнения темы, полностью соответствуют запланированным: 1. Получены новые результаты по итогам обработки и выполнения экспериментов на комплексе научной аппаратуры на борту университетского спутника «Ломоносов». 2. В 2019 году был выполнен анализ результатов регистрации прибором БДРГ, установленном на борту спутника «Ломоносов», нескольких эпизодов активности гамма-репитера SRG 1935+2154 , зарегистрированных с высоким временным разрешением в различных диапазонах электромагнитного излучения в течение 2016 г.. Результаты временного и энергетического анализа результатов прибора БДРГ были сравнены с результатами анализа этих же событий приборами GBM (Fermi), КОНУС-Wind и других экспериментов. Результаты сравнения дают основания утверждать, что выбранный метод анализа этих, и подобных случаев регистрации космических гамма-всплесков на борту спутника Ломоносов соответствует высоким мировым стандартам. 3. В сотрудничестве с ЛКФИ, ОКН продолжался анализ солнечных вспышек зарегистрированных на спутнике «Коронас-Ф», совместно с данными по заряженным частицам, мягкому рентгеновскому, и радио- излучению с учетом топологии магнитного поля. (Совместный результат с темой 2.1). 4. По данным детекторов гамма-излучения комплекса аппаратуры «РЭЛЕК» на спутнике «Вернов» зарегистрировано несколько гамма-всплесков земного (атмосферного) происхождения на высоких широтах. Большинство кандидатов в TGF обычно наблюдались в областях, примыкающим к регионам активного грозообразования, однако, прямых указаний на совпадение зарегистрированных на борту «Вернова» гамма-всплесков с радио- или оптическими всплесками, обычно сопровождающими грозовой разряд, получено не было. Были зарегистрированы несколько высокоширотных кандидатов в TGF длительностью ~2.5 мс, что больше типичной длительности гамма-всплесков связанных с грозовой активностью. 5. В результате анализа данных, полученных с помощью прибора ДУФ на спутнике «Вернов» получено распределение световых вспышек УФ и ИК диапазонов связанных с техногенной активностью человека.(Совместный результат с темой 2.5). 6. В 2019 году велась проработка концепций приборов для регистрации транзиентных событий различной природы в условиях их использования на многоспутниковой платформе "Универсат-СОКРАТ" и на платформах различных нано-спутников.
6 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Исследования экстремальных явлений в рентгеновском и гамма–диапазонах во Вселенной на космических аппаратах
Результаты этапа: Результаты, полученные в 2020 году в рамках выполне- ния темы, полностью соответствуют запланированным: 1. Получены новые результаты по итогам обработки результатов экспериментов на комплексе научной аппаратуры на борту университетского спутника «Ломоносов». 2. В 2020 году был выполнен анализ результатов регистрации прибором БДРГ, установленном на борту спутника «Ломоносов», нескольких эпизодов ак- тивности гамма-репитера SRG 1935+2154 , зарегистрированных с высоким временным разрешением в разных диапазонах электромагнитного излуче- ния в течение 2016 г.. Результаты временного и энергетического анализа результатов прибора БДРГ были сравнены с результатами анализа этих же событий приборами GBM (Fermi), КОНУС-Wind и других экспериментов. Ре- зультаты сравнения дают основания утверждать, что выбранный метод ана- лиза этих, и подобных случаев регистрации космических гамма-всплесков на борту спутника Ломоносов соответствует высоким мировым стандартам. 3. По данным детекторов гамма-излучения комплекса аппаратуры «РЭЛЕК» на спутнике «Вернов» зарегистрировано несколько гамма-всплесков земно- го (атмосферного) происхождения на высоких широтах. Большинство кан- дидатов в TGF обычно наблюдались в областях, примыкающим к регионам активного грозообразования, однако, прямых указаний на совпадение заре- гистрированных на борту «Вернова» гамма-всплесков с радио- или оптиче- скими всплесками, обычно сопровождающими грозовой разряд, получено не было. Были зарегистрированы несколько высокоширотных кандидатов в TGF длительностью ~2.5 мс, что больше типичной длительности гамма- всплесков связанных с грозовой активностью, и возможно связанных с гео- метрией наблюдения этих явлений. 4. Продолжен анализ данных, получен- ных с помощью приборов работавших на спутнике ”Ломоносов” в которых регистрировались интенсивные световые вспышек в УФ диапазоне возмож- но связанных с прохождением космических лучей сверхвысокой энергии в атмосфере Земли.(Совместный результат с темой 2.5). 5. В 2020 году прово- дился анализ летно-космических испытаний приборов типа ”ДеКоР” и про- работка концепций новых приборов для регистрации транзиентных событий различной природы в условиях их использования в много-спутниковой про- грамме ”Универсат-СОКРАТ”, а также на платформах нано-спутников раз- личной размерности.
7 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Исследования экстремальных явлений в рентгеновском и гамма–диапазонах во Вселенной на космических аппаратах
Результаты этапа:
8 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Исследования экстремальных явлений в рентгеновском и гамма–диапазонах во Вселенной на космических аппаратах
Результаты этапа:
9 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Исследования экстремальных явлений в рентгеновском и гамма–диапазонах во Вселенной на космических аппаратах
Результаты этапа:
10 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Исследования экстремальных явлений в рентгеновском и гамма–диапазонах во Вселенной на космических аппаратах
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".

Прикрепленные файлы


Имя Описание Имя файла Размер Добавлен
1. Amelushkin2018_Article_ObservationOfCosmicGammaRayBur.pdf Amelushkin2018_Article_ObservationOfCosmicGammaRayBur.pdf 447,6 КБ 17 августа 2018 [Iyudin.Anatoli]
2. Complete-set-of-instr-Lomonosov-PhysPartandNuclei2018.pdf Complete-set-of-instr-Lomonosov-PhysPartandNuclei2018.pdf 343,7 КБ 17 августа 2018 [Iyudin.Anatoli]
3. Open_Astronomy_Project_Universat-SOCRAT_of_Multiple_Small... Open_Astronomy_Project_Universat-SOCRAT_of_Multiple_Small... 1,1 МБ 17 августа 2018 [Iyudin.Anatoli]
4. Sadovnichy_2018_ApJ_861_48.pdf Sadovnichy_2018_ApJ_861_48.pdf 4,5 МБ 17 августа 2018 [Iyudin.Anatoli]