Правительство Российской Федерации о состоянии фундаментальных наук, прикладных исследований в Российской Федерации и о важнейших научных достижениях ран в 2009-2010 годах, а также к Части I отчет
| Вид материала | Отчет |
- Российская академия медицинских наук научные советы по комплексным проблемам, 2790.64kb.
- Президента Российской Федерации Федеральному Собранию Российской Федерации о бюджетной, 338.81kb.
- Президента Российской Федерации Федеральному Собранию Российской Федерации о бюджетной, 338.73kb.
- Программа фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008, 4019.12kb.
- Тематический план фундаментальных и опытно-экспериментальных исследований уро рао, 1486.35kb.
- Правительства Российской Федерации от 25 октября 2005 г. N 1789-р, а также в закон, 191.38kb.
- Правительства Российской Федерации от 25 октября 2005г. №1789-р, а также в закон, 183.83kb.
- Правительства Российской Федерации от 25 октября 2005г. №1789-р, а также в закон, 222.6kb.
- Правительства Российской Федерации от 25 октября 2005 г. N 1789-р, а также в закон, 190.26kb.
- Правительства Российской Федерации от 25 октября 2005г. №1789-р, а также в закон, 194.8kb.
Файлы: ПрограммаНФ2010отчет.doc
ПрограммаНФ2010статьи.doc
ПрограммаНФ2010рисунки.jpg
Материалы к Докладу Президенту Российской Федерации и в Правительство Российской Федерации
о состоянии фундаментальных наук, прикладных исследований в Российской Федерации и о важнейших научных достижениях РАН в 2009-2010 годах,
а также к Части I Отчетного доклада Президиума Российской академии наук о научных достижениях Академии и научно-организационной работе Президиума РАН в 2009-2010 годах, полученных в рамках
Программы фундаментальных исследований Президиума РАН
«Физика нейтрино и нейтринная астрофизика»
Москва 2010
1. Результаты поиска частиц темной материи в экспериментах на Байкальском глубоководном нейтринном телескопе.
На Байкальском глубоководном нейтринном телескопе ИЯИ РАН в эксперименте по детектированию нейтрино высоких энергий, выполняемом содружеством российских и международных организаций, был проведен анализ данных, направленный на решение одной из фундаментальных проблем современного естествознания – проблемы природы темной материи во Вселенной. По измеренному потоку нейтрино, приходящих в направлении от Солнца, получено одно из лучших в мире ограничений на эффект, который ожидается от аннигиляции массивных частиц темной материи, аккумулированных в центре Солнца.
(ИЯИ РАН) чл.-к. Г.В.Домогацкий и др.
2 . Результаты поиска нейтринных всплесков при гравитационном
коллапсе массивных звезд.
Долговременная и стабильная работа нейтринных телескопов ИЯИ РАН (БПСТ Баксанской Нейринной Обсерватории, «Коллапс» Артемовской научной станции, LSD (Италия) и LVD (Италия)) позволила установить наиболее сильное ограничение на частоту нейтринных всплесков от гравитационных коллапсов звезд в Галактике: менее 1 события в 14 лет на 90% уровне достоверности.
(ИЯИ РАН) чл.-к. О.Г.Ряжская, С.П.Михеев и др.
3. Изучение вариаций концентрации радона под землей на установке
LVD во время землетрясения в Аквиле (Италия).
Исследования по выявлению связи поведения радоновых полей с сейсмической активностью проводятся во всем мире в течение нескольких десятилетий. На установке LVD, созданной международным содружеством организаций с участием ИЯИ РАН в подземной лаборатории Гран-Сассо, Италия, осуществляется непрерывный мониторинг концентрации радона.
Большая регистрирующая поверхность детекторов делает измерения независимыми от локальных вариаций концентрации радона. Действие вентиляции в помещениях всякий раз приводит скорость счета установки к обычному уровню (в моменты выбросов радона скорость счета может повышаться в 1,5 - 2 раза).
Во время сильного землетрясения в г. Аквиле в апреле 2009 года наблюдалось аномальное увеличение скорости счета. Это может говорить о том, что концентрация Rn превышала более чем на порядок среднее значение в радиусе, более чем 15 км от установки.
(ИЯИ РАН) чл.-к. О.Г.Ряжская и др.
4. Первые нейтринные события в эксперименте T2K.
Закончено создание нейтринного детектора эксперимента с длинной базой второго поколения Т2К в Японии (Международная коллаборация, в которой Россию представляет ИЯИ РАН), направленного на исследование осцилляций нейтрино и, в частности, на поиск переходов мюонных нейтрино в электронные нейтрино. ИЯИ РАН разработал и создал детектор мюонов высоких энергий – важную составную часть ближнего нейтринного детектора. В ноябре 2009 года этот ближний нейтринный детектор зарегистрировал первые события от мюонных нейтрино из нейтринного канала, созданного на сильноточном ускорителе протонов J-PARC.
В 2010 году успешно проведен первый физический сеанс и в ближнем детекторе зарегистрировано около 4х103 нейтринных событий. В активном объеме дальнего детектора (СуперКамиоканде) зарегистрировано 23 взаимодействия мюонных нейтрино из J-PARC. И одно взаимодействие электронного нейтрино, при ожидаемом фоне 0,25 события.
(ИЯИ РАН) Ю.Г.Куденко и др.
5. Зарегистрировано первое взаимодействие тау нейтрино в эксперименте ОПЕРА.
Целью международного эксперимента OPERA, в котором принимают участие российские физики (ФИАН, ИЯИ РАН, МГУ), - наблюдение осцилляций мюонных нейтрино в тау нейтрино в пучке мюонных нейтрино от ускорителя в CERN на расстоянии 730 км. События регистрируются в ядерной эмульсии в детекторе подземной лаборатории Гран Сассо (Италия).
При анализе данных 2008-2009 годов обнаружено первое событие, которое рассматривается как кандидат на взаимодействие тау нейтрино.
Этот результат является важным шагом в направлении давно ожидаемого открытия нейтринных осцилляций в экспериментах по их прямому наблюдению.
(ИЯИ РАН) ак. В.А.Матвеев, чл.-к. О.Г.Ряжская, (ФИАН) Н.Г.Полухина, (МГУ) Т.И.Роганова
6. Осуществлен физический запуск установки - Троицк ню-масс II.
После 4-летнего перерыва, связанного с модернизацией спектрометра, были проведены пять сеансов на установке по измерению массы нейтрино «Троицк ню-масс», к названию которой теперь добавлен индекс II.
Осуществлен физический запуск установки. Получены первые результаты, связанные с изучением характеристик спектрометра: измерена функция прохождения электронов через обновлённый спектрометр. Получено энергетическое разрешение спектрометра 1.8 эВ, что в два раза лучше разрешения до модернизации.
Установка готова к проведению полноценных сеансов измерений для получения новых физических результатов.
(ИЯИ РАН) ак. В.М.Лобашев и др.
7. Предсказание величины потока ТэВ-ного космического гамма-излучения подтверждено.Показано, что нелинейная теория ускорения космических лучей в остатках сверхновых хорошо объясняет все наблюдаемые свойства нетеплового излучения исторического остатка SN 1006. При этом величина потока ТэВ-ного гамма-излучения, измеренная недавно системой гамма-телескопов H.E.S.S., подтвердила предсказания теории, что является решающим экспериментальным подтверждением эффективного ускорения космических лучей в остатках сверхновых вплоть до энергии ~ 1017 эВ.
(ИКФИА СО РАН), чл.-к. Е.Г.Бережко
8. Получен результат поиска космических фотонов сверхвысокой
энергии.
По содержанию мюонов в широких атмосферных ливнях (ШАЛ), измеренному Якутской установкой ШАЛ (ИКФИА СО РАН), получен наиболее строгий верхний предел интегрального потока фотонов и их доли в составе космических лучей с энергией выше 1018 эВ.
(ИЯИ РАН) С.В.Троицкий, (ИКФИА СО РАН) И.Ю.Слепцов
9. Данные измерения нейтронной компоненты космических лучей - в
сети Интернет.
В течение 2009 – 2010 гг. продолжены регулярные измерения нейтронной компоненты космических лучей на нейтронных мониторах (станции Апатиты, Москва, Мирный, Баксан, Магадан, мыс Шмидта, Якутск, Тикси, Иркутск (3 уровня), Норильск, Новосибирск) и измерения потоков заряженных частиц в атмосфере Земли (высоты от уровня моря до 30-35 км; станции Апатиты, Москва, антарктическая станция Мирный). В 2009 г. наблюдался самый высокий поток космических лучей за всю историю их наблюдений, который превысил зарегистрированный ранее максимум на ~3% по данным нейтронных мониторов и на ~20% по данным стратосферных измерений.
Данные измерений интенсивности космических лучей за 2009 г. доступны в сети Интернет. Завершено создание Европейской базы данных нейтронных мониторов высокого временного разрешения (1 мин), находящейся в Киле, с копиями в Москве, Афинах и Оулу.
(ФИАН) Ю.И.Стожков, (ИКФИА СО РАН) ак. Г.Ф.Крымский
10. Зарегистрирован рекордно высокий поток галактических
космических лучей.
Впервые за всю историю наблюдений космических лучей (более 70 лет) в 2009 году зарегистрирован самый высокий поток галактических космических лучей. Этот эффект, амплитуда которого в земной атмосфере превышает 15%, обусловлен длительным минимумом солнечной активности, начавшимся в 2006 году и продолжающемся в настоящее время.
(ФИАН) Ю.И.Стожков
11. Изучение нейтринного излучения Солнца и свойств нейтрино.
Неожиданно низкая скорость захвата нейтрино от искусственных источников на галлии, наблюдаемая в калибровочных экспериментах на Галлий-германиевом нейтринном телескопе в эксперименте SAGE и в эксперименте GALLEX, может быть объяснена в рамках осцилляционных переходов электронных нейтрино в стерильные состояния.
Для проверки этой гипотезы предложен новый эксперимент на Галлий-германиевом нейтринном телескопе по облучению источником 51Cr высокой интенсивности галлиевой мишени, разделенной на две зоны, с независимым измерением скорости захвата нейтрино в каждой зоне. Возможности поиска стерильных нейтрино, а также СР и СРТ нарушений в нейтринном секторе является одной из наиболее активно обсуждаемых в настоящее время будущих областей исследований.
(ИЯИ РАН) В.Н.Гаврин и др.
12. Спектр мюонов космических лучей при высокой энергии.
На основе метода кратных взаимодействий по данным Баксанского подземного сцинтилляционного телескопа ИЯИ РАН получена информация об энергетического спектра мюонов космических лучей в широкой области энергий (1 – 500 ТэВ). Информация о поведении спектра мюонов в области энергий выше 100 ТэВ получена впервые в мире. Проведенный анализ показывает, что вплоть до энергий ~ 50-70 ТэВ спектр мюонов, формируется в результате распадов пи- и K-мезонов. При более высоких энергиях (70 - 500 ТэВ) получены указания на существование дополнительного потока мюонов (~0.3%), который может быть обусловлен распадом короткоживущих (чармированных) частиц.
(ИЯИ РАН) В.Б.Петков и др.
13. Прецизионное измерение массы тау-лептона.
Стандартная модель электрослабого взаимодействия предполагает наличие трех типов нейтрино электронного, мюонного и тау-нейтрино, каждому из которых соответствует массивный лептон. Исследование физики нейтрино не может быть полным без изучения свойств и параметров соответствующего лептона. С 2005 г в ИЯФ СО РАН на электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-4М проводится эксперимент по уточнению массы тау-лептона с использованием прецизионных методик измерения энергии пучка, развитых в ИЯФ СО РАН. После трехлетнего набора статистики было получено предварительное значение массы, превышающее по точности все имеющиеся измерения. В настоящее время заканчивается полная обработка данных, которая позволит уточнить значение массы еще в 1.5 раза.
(ИЯЮ СО РАН) Ю.А.Тихонов.
Координатор Программы фундаментальных исследований Президиума РАН
«Физика Нейтрино и Нейтринная астрофизика»
академик В.А.Матвеев