Новая статья коллаборации обсерватории Оже. Представлены результаты на основе данных вплоть до 31 декабря 2022 г. Поток по небу распределн изотропно, кроме небольшого (3.1 сигма) избытка в направлении созвездия Центавр (о чем и раньше писали, но на меньшем объеме данных). Если оно так, то это отражение распределения галактик в нашей космологической окрестности.

С помощью детекторов обоих типов (оптических, регистрирующих флуоресценцию, и детекторов вторичных частиц), а также при помощи нейронных сетей, авторы изучают состав космических лучей сверхвысоких энергий, зарегистрированных в обсерватории имени Пьера Оже в период с января 2004 по сентябрь 2018 г.

Основной результат таков: чем выше энергия - тем выше средняя масса частицы и тем однороднее состав космических лучей. Т.е., на высоких энергиях в основном железо, а легких элементов мало. Можно сказать - heavy metal.

Кроме того показано, что состав меняется не монотонно. Выделено три скачка. Интересно, что есть астрофизическая модель, предсказывающая такое поведение. Но еще предстоит разобраться, она ли описывает реальные данные.

Сейчас проведен апгрейд инструментов лаборатории. Кроме того, разработаны более эффективные алгоритмы работы с данными. Так что, в ближайшие несколько лет результаты могут быть существенно уточнены. Может быть это наконец-то позволит разобраться с ключевыми вопросаи, касающимися происхождения космических лучей сверхвысоких энергий.

Результат попал во все новости (хотя, на мой взгляд, есть и более интересные результаты).

Система детекторов Telescope Array (штат Юта, США), предназначенная для изучения космических лучей сверхвысоких энергий, 27 мая 2021 года обнаружила событие, связанное с частицей, которая чуть не побила рекорд по энергии. Такие частицы прилетают примерно раз в год на площадь около 100 квадратных километров. Интерес вызвало то, что, хотя определение направления, с которого пришла частица, не слишком хорошее, тем не менее можно сказать, что оно указывает на локальный войд. Т.е., там нет ничего примечательного. Это ставит интересные проблемы перед моделями, объясняющими происхождение части столь высоких энергий.

Частицы такой высокой энергии взаимодействуют с фотонами микроволнового фона (реликтовое излучение), а потому теряют энергию. Соответственно, регистрируемые частиы не могут прилетать с расстояний, значительно превышающих 100 Мпк. На таком масштабе вселенная уже неоднородна. Поэтому есть надежда даже при плохом угловом разрешении выделить интересную область. В данном случае - войд, что странно.

К сожалению, в момент регистрации частицы не работали детекторы, регистрирующие флуоресценцию. Поэтому нельзя сказать ничего про природу частицы (ясно, что это протон или более тяжелое ядро, но определить массу - невозможно). Но в любом случае, самое интересное - это направление, а оно более-менее определено и системой сцинтиляционных детекторов.

В кратком, но очень емком, обзоре суммированы результаты и задачи обсерватории Пьера Оже. Установка отработала более 15 лет и теперь находится на апгрейде. Загадка происхождения космических лучей сверхвысоких энергий пока не решена, но получены важные результаты и стоят новые конкретные цели.

Для неспециалиста такой плотный текст может оказаться недостаточно информативным, но если вы раньше достаточно много читали о космических лучах сверхвысоких энергий и родственных вопросах, то обзор как раз вам подойдет.

По итогам 10 лет наблюдений коллаборация IceCube смогла, используя подходы, связанные с машинным обучением, на уровне 4.5 сигма выделить вклад Галактики в поток нейтрино высоких энергий.

В чем тут важность? Такие нейтрино возникают в окрестности мест ускорения космических лучей. Поэтому, изучая нейтрино высоких энергий, мы можем изучать места ускорения частиц (в данном случае - в нашей Галактике) и процессы, связанные с ускорениям (а здесь еще есть много вопросов).

Необходимость использования машинного обучения (deep learning) связана с тем, что сигнал от южного неба (а именно там центр Галактики и основная часть источников в плоскости) для IceCube сильно загрязнен атмосферным фоном (мюоны и мюонные нейтрино). Отобрать именно галактические события - сложно.

Однако в итоге все удалось. Значимость сигнала не супербольшая, но это Галактика.

Как видно, по объему - это книга! Поэтому сюда вошло примерно все, что касается космических лучей НЕ сверхвысоких энергий.

Кроме не такого уж краткого рассказа обо всем, что связано с космическими лучами, авторы отдельно и подробно концентрируютсся на роли космических лучей в эволюции галактик и их скоплений. Дело в том, что космические лучи весьма важны в динамике межзвездной среды и среды в скоплениях. Современные расчеты эволюции галактик достигли той точности, когда игнорировать роль космических лучей совсем нельзя. Так что, вдобавок к тому, что космические лучи возникают в галактиках и скоплениях, они еще и оказывают обратное влияние (feedback) на них. Это основная тема обзора, а все остальное - подводка к ней. Но подводка очень обширная и подробная. Т.о., я бы сказал, что обзор соответствует хорошему семестровому курсу для магистров или аспирантов.

Наконец-то появилось детальное описание наблюдений послесвечения экстремального гамма-всплеска на ТэВных энергиях.

На ТэВных энергия излучение видно только в послесвечении. Авторы представляют анализ свойств всплеска. Все указывает на то, что тым очень узкий джет, напрвленный прямо на нас. Это и объясняет экстремальность всплеска.

Гамма-детектор LHAASO обнаружил 12 источников на энергия выше 0.1 ПэВ. Часть из них связана с пульсарными туманностями и остатками сверхновых, а часть еще недостаточно изучена. Авторы дают подробный обзор этих источников и вообще - данной области исследований.

Обсерватория имени Пьера Оже представила анализ данных, включающих недавние наблюдения. Показано, что видна анизотропия в распределении космических лучей. Выделено два источника анизотропии: галактика Центавра А и галактики с мощным звездообразованием. Правда, весь поток они объяснить не могут. Галактики с мощным звездообразованием дают около 20% от общего потока.

LHAASO - уникальная установка. Она регистрирует (по вторичным частицам) источники гамма-излучения на самых высоких энергиях. В каталог вошло 90 истоников на энергиях выше 1 ТэВ. Но что более важно, есть 43 источника на энергиях выше 100 ТэВ. Во многих случаях не ясно, что за источники видит LHAASO.

Представлен очень полезный каталог. Это кривые блеска для более чем 1500 источников по данным 10 лет наблюдений на Fermi-LAT. Данные приводятся с усреднением 3, 7 и 30 дней, так что удобно изучать переменность на разынх масштабах (или выделять стабильные источники).

В самой статье представлены некоторые статистические данные каталога, что также интересно.

В последние годы, когда речь заходит о космических лучах, то чаще всего мы слышим о частицах самых высоких энергий. Их регистрируют очень большими наземными установками. И регистрируют их не непосредственно, а путем фиксации вторичных частиц. Сами же редкие высокоэнергичные частицы теряют свою энергию при взаимодействии с атмосферой Земли. Прямая регистрация возможна с помощью приборов, установленных на космических аппаратах или очень высотных баллонах. Но тогда резмер дектора небольшой и нужен большой поток частиц, чтобы набрать статистику. Чем ниже энергия частицы - тем больше их количество. Поэтому прямая регистрация ограничена энергиями порядка 100 ТэВ (наземными установками по регистрации вторичных частиц можно изучать лучи с энергиями в стони миллионов раз выше). Вот этой прямой регистрации и посвящен обзор.

Сейчас в космосе работает несколько приборов (в том числе на МКС), и новые инструменты будут запускать в ближайшие годы. В обзоре рассказывает как о самих приборах, так и о задачах и результатах.

В настоящее время наблюдаются фотоны с энергиями до примерно 10¹⁵эВ. А что дальше? Дальше только верхние пределы, которые постоянно улучшают. Вот очередная работа на эту тему.

Поиск фотонов ультравысоких энергий интересен, потому что, если их увидят, то это может указывать на новую физику (распад сверхтяжелых частиц и т.п.). К счастью, искать их можно с помощью установок, созданных для других целей, в первую очередь - для изучения космических лучей сверхвысоких энергий.

Пока ничего не найдено. Но поскольку ясно, что будут новые, более крупные и продвинутые установки, то может быть когда-нибудь и найдут.

Большой хороший обзор. Основная тема - типы гамма-телескопов. Но при этом дано описание всей гамма-астрономии: с историей, теоретическими основами, результатами и тп.

Чаще мы видим статьи и обзоры по космическим лучам сверхвысоких энергий. Но для астрофизики крайне важны и обычные космические лучи (они играют важную роль в физике межзвездной среды). Вот им-то и посвящен обзор.

Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики) статьи, появившиеся в разделе physics (включая cross-listing).

Впервые удалось зарегистрировать очень жесткое гамма-излучение от вспышек новых (в данном случае это RS Змееносца). До этого Ферми видел гамма-излучение от новых, но не такое жесткое. Наблюдения на MAGIC (совместно с Ферми) позволяют хорошо понять где и как происходит ускорение. Разумеется, дело в ударных волнах. Рисунок 2 в статье дает красочное представление о происходящем.

См. также статью H.E.S.S. на ту же тему: arxiv:2202.08201.

Коллаборация Telescope Array представляет новые результаты, которые говорят о том, что в центральной части сверхскопления Персей-Рыбы располагается источник космических лучей сверхвысоких энергий. Значимость выше 3 сигма (хорошо, но не супер). На сегодняшний день это самая надежная идентификация источника с реальным объектом, который к тому же вполне относится к группе потенциальных ускорителей таких частиц.

Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики) статьи, появившиеся в разделе physics (включая cross-listing).

Авторы представляют теоретическую модель, основанную на расчетах взаимодействия космических лучей, ускоряемых в остатках сверхновых, с межзвездной средой. Показано, что возникающее гамма-излучение способно объяснить диффузный фон, обнаруженный обсерваторией им. Ферми. Разумеется, основной вклад вносят галактики с мощным звездообразованием, поскольку там и сверхновых больше, и межзвездная среда "гуще".

Собственно, статья с заявкой на открытие появилась в Архиве еще в мае: arxiv:2005.05340. Наверное, авторы послали ее в Nature. Там долго думали. Потом посоветовали передать статью в Nature Astronomy. И вот она там только что вышла. Как нередко бывает со статьями в журналах группы Nature, их сопровождают короткие заметки,в которых уже кратко и популярно рассказывается, в чем суть. Так вот предлагаемая заметка ровно такая. Там совсем немного текста и большая понятная картинка.

Суть в том, что одно из нейтрино сверхвысоких энергий, зарегистрированных на IceCube, возможно (!) связано с приливным разрушением звезды сверхмассивной черной дырой. Тут много вопросов, начиная с того, что само нейтрино может быть вообще не астрофизическим, а атмосферным. Если же все-таки события связаны, то тогда все очень интересно, потому что совершенно неясно, как приливное разрушение может давать нейтрино такой высокой энергии.

В общем, данная короткая заметка хороший способ понять, о чем же там трудили в СМИ, без необходимости читать оригинальную статью.

Установка HAWC - это такой специфический детектор гамма-квантов самых высоких энергий (десятки ТэВ и выше). Команда этого инструмента представляет новый интересный результат.

Авторы показывают, что гамма-лучи с энергиями выше 56 ТэВ рождаются в окрестностях мощных пульсаров. "Мощные" в данном случае означает большие потери вращательной энергии. Показано наличие статистически значимой корреляции направлений, с которых пришли такие кванты, и направлений на близкие мощные пульсары. Механизм генерации такого излучения пока до конца не ясен. Возможно, в будущем помогут поиски нейтрино сверхвысоких энергий от близких радиопульсаров с большим темпом замедления.

Появилось две важные статьи по космическим лучам (вторая - совсем короткая, - arxiv:2008.06488 от той же группы во многом повторяет первую).

Представлены детальные измерения спектра на самых высоких энергиях. Выявлены новые детали (во второй статье обсуждается возможное объяснение их происхождения, первая больше посвящена деталям измерений и обработки данных). Похоже, что состав космических лучей сильно меняется с энергией (чем и объясняются детали в спектре), см. рис. 2 во второй статье. На более низких энергиях доминируют протоны, а самых высоких - железо (в середине - промежуточные ядра).

HAWC - самая продвинутая на сегодняшний день установка по наблюдению источников гамма-лучей самых высоких энергий (больше нескольких ТэВ). Представлен третий каталог, в который попало 65 объектов.

Снова выложена старая, но важная статья. Собственно, не такая уж она и старая - прошлый год, но не новость, конечно. Речь идет о первой регистрации космического гамма-всплеска в ТэВном диапазоне энергий с помощью наземной системы MAGIC.

Этот результат очень важен для понимания деталей механизма генерации гамма-всплесков. Хорошо, что статью, наконец-то, в открытый доступ выложили.

См. также arxiv:2006.07251 из того же номера Nature, где представлены результаты по наблюдения того же всплеска на меньших энергиях с помощью ряда космических аппаратов, а также радионаблюдений и тп. (всего 15 наземных инструментов).

Коллаборация Telescope Array представила новые интересные результаты, основанные на изучении 10-летних данных по статистике космических лучей сверхвысоких энергий.

Во-первых, показано, что на уровне значимости лучше 4 сигма видна корреляция со сверхгалактической плоскостью. Речь идет не о том, что источники связаны с этой плоскостью, а с тем, что космические лучи отклоняются в магнитном поле данной структуры.

Во-вторых, за 5 сигма перевалила значимость того, что "горячее пятно" в распределении космических лучей самой высокой энергии связано с галактикой М82. Это находится в соответствии с тем, что космические лучи связаны с галактиками с высоким темпом звездообразования.

Лет 15 назад мне казалось, что вот-вот спутник, использующий атмосферу Земли в качестве детектора космических лучей сверхвысоких энергий, полетит и начнет сбор данных. Увы. Ждать еще минимум 10 лет. Пока же рассказывается о том, как прототипы работают на земле, летают на баллонах, устанавливаются на МКС. Но все это тесты и т.п.

Система черенковских телескопов (СТА) - это два комплекса наземных оптических телескопов разных размеров, предназначенных для ТТэВной гамма-астрономии. Один из них будет установлен в Испании (ЛА Пальма), а второй (более крупный) в Чили (рядом с Параналем). Работы уже идут. Особенность нового комплекса не только в большой собирающей площади, не только в широком спектральном диапазоне (20 ГэВ - 300 ТэВ), но и в способности быстро наводиться в нужную точку неба. Последнее обстоятельство позволяет эффективно использовать инструмент для наблюдения транзиентов: сверхновых, гамма и радио всплесков и т.д. Этому и посвящена статья.

О самой системе CTA см. arxiv:1907.08171 и arxiv:1907.08171.

На подземной установке Tibet AS (в Тибете, разумеется) впервые зарегистрированы фотоны с энегией выше 100 ТэВ. Источник - пульсар в Крабовидной туманности (или сама туманность). Всего увидели 24 фотона (при ожидаемом фоне 5-6, т.е. от самого источника 18-19 фотонов). "Увидели", конечно, не напрямую, а благодаря черенковской регистрации мюонов в водных детекторах. Значимость результата 5.6 сигма - вполне нормально.

В Архиве появляется большое количество статей, связанных с первой идентификацией источника нейтрино высоких энергий с блазаром TXS 0506+056 на z=0.33 (о самом открытии можно почитать здесь , там же есть ссылки на оригинальные статьи).

В данной работе расказано о наблюдениях на установке MAGIC. Это наземный гамма-телескоп, который смог идентифицировать источник нейтрино в ТэВном диапазоне. Анализ данных показывает, что в джете должны ускоряться протоны до энергий 10¹⁸ эВ.

Обсуждение роли блазаров в общем нейтринном потоке на больших энергиях можно найти здесь.

Ну и, разумеется, есть много других работ, как связанных с наблюдениями TXS 0506+056, так и с теоретическим анализом.

Июль 2018 может войти в историю как месяц, когда впервые было заявлено об идентификации источника нейтрино сверхвысокой энергии. Сделано это в первую очередь трудами установки IceCube, плюс благодаря работе гамма-телескопов (и наземных, и космических).

Установка IceCube в Антарктиде регистрирует астрофизические нейтрино сверхвысоких энергий. За несколько лет работы их задетектировано несколько десятков. Чаще всего точная идентификация события требует времени, но иногда удается сделать это быстро, и тогда выдается алерт. Т.е., срочное сообщение для других наблюдателей. Точность определения координат по меркам оптической астрономии так себе. А вот с точки зрения гамма-наблюдений - вполне хорошая. И это на руку, т.к. вероятнее всего рождения таких частиц высоких энергий сопровождается и испусканием жесткого электро-магнитного излучения. Всего за 2-3 годы было выдано с десяток алертов. И один из них "сработал".

В направлении прихода нейтрино была отмечена вспышечная активность блазара - активного ядра галактики, чей джет направлен на нас. В начале это было сделано с помощью космического гамма-телескопа Ферми, а потом подключились и наземные установки (MAGIC в первую очередь). После на IceCube поискали не было ли у них ранее событий в этом направлении, которые изначально не были достаточно очевидными, и их забраковали. Таковые обнаружились. Поэтому было решено, что с достаточно высоко степенью надежности блазар TXS 0506+056 является источников нейтрино сверхвысоких энергий.

Однако не все разделяют оптимизм авторов открытия. Во-первых, (и тут, вроде нет сомнений) блазары не могут объяснить весь поток нейтрино сверхвысоких энергий. А во-вторых (и тут уже можно и нужно спорить), статистическая значимость результата не слишком высокая. Так что будем ждать результатов дальнейших наблюдений.

Вторая статья в серии arxiv:1807.08816 Разумеется, в Архиве также появилось много статей теоретиков, а также статей разных групп наблюдателей с данными о поведении блазара TXS 0506+056 в разных диапазонах спектра.

Небольшой толковый обзор по теме. Кратко и внятно рассказно и о теории, и о наблюдениях, и о задачах. Рассказано, в каких основных процессах рождается гамма-излучение, как его детектируют, и как это все укладывается в астрофизическую картину мира.

Меж тем коллаборация H.E.S.S. отчиталась о 10-летних поисках аннигиляционного сигнала от центральной части нашей Галактики: arxiv:1805.05741. Ничего не видно. Это дает очень жесткий предел на массах частиц 300 ГэВ - 70 ТэВ.

Представлен итоговый каталог 10-летнего обзора галактической плоскости на наземной системе гамма-телескопов H.E.S.S. Всего в каталоге 78 источников. Представлено 16 новых источников. Более половины зарегистрированных источников неотождествлены.

Обнаружение испарения черных дыр было бы выдающимся открытием. Уже несколько десятилетий ведутся активные поиски каких бы то ни было сигналов, связанных с этим. В первую очередь речь идет о вспышках, связанных с финальным этапом испарения черной дыры, а также о гамма-фоне или избытке античастиц, также возникающих в результате хокинговского процесса. В данной статье использован другой подход.

Авторы проводили наблюдения на Ферми. Этот аппарат наиболее чувствителен к излучению черных дыр за несколько месяцев до полного испарения. В этом случае источники должны быть довольно близкими - 0.03 пк. Значит, в данных Ферми у них, во-первых, будет заметное смещение. А во-вторых, поскольку масса черной дыры на этой стадии заметно уменьшается, у источников будут известным образом эволюционировать спектр и светимость. Авторы искали в данных Ферми такие источники - и не нашли. Это позволяет поставить новый предел на плотность первичных черных дыр в наших окрестностях. Он не сильно лучше пределов, полученных другими методами. Тем не менее, результат любопытный.

Telescope Array - это установка для изучения космических лучей высоких и сверхвысоких энергий. Она состоит из двух частей. Во-первых, это несколько оптических детекторов регистрирующих излучение, порождаемое высокоэнергичными частицами (протонами, ядрами) при их влете в атмосферу. А во-вторых, т.н. поверхностные детекторы. Это установки, стоящие на Земле, для регистрации вторичных частиц. Совместные наблюдения двумя составляющими установки используются для калибровки. Детектор работает уже примерно 10 лет. Для получения представленных результатов использовались данные поверхностного детектора за первые семь лет.

Ранее эта установка заявляла о наблюдении анизотропии в лучах самых высоких энергий (E≥10^19.75 eV). Теперь обнаружен дефицит событий на более низких энергиях (10^19.2 eV>E≥10^19.75 eV). Т.е., в зависимости от направления на небе меняется спектр космических лучей сверхвысоких энергий (распределение частиц по энергиям). Достоверность небольшая (около 4 сигма). Так что надо наблюдать еще. К счастью, детекторы апгрейдятся. Так что есть надежда через несколько лет продвинуться в этом направлении.

СОбственно, дан обзор данных по ускорению частиц космических лучей в остатках сверхновых в результате работы механизма Ферми первого рода. Особый интерес с точки зрения получения по возможности высоких энергий представляют процессы, идущие в течение первых лет после взрыва.

Вот уже более 10 лет работает на орбите прибор PAMELA (запущен с июне 2006 г.)), предназначенный для изучения космических лучей (в первую очередь - электронов и позитронов). Практически сразу же после запуска PAMELA выдала сенсационные результаты по позитронам (их оказалось больше, чем следует из стандартных моделей). Но и в последующем прибор выдавал много полезной информации. Важно, что инструмент отработал в космосе полный солнечный цикл.

В статье рассказывается как о самом приборе, так и о его научных задачах и полученных результатах.

Очередной обзор по космическим лучам с упором на частицы самых высоких энергий. Суммированы основные достижения (полученные, в первую очередь, на обсерватории Оже).

Сеть Черенковских Телескопов (CTA - Cerenkov Telescope Array) - новый крупный проект в наземной гамма-астрономии. У него много важных и интересных задач. Одной из них является поисск анигилляционного сигнала от темного вещества. В статье обсуждаются возможные цели для наблюдений (например, карликовые галактики в Местной группе) и ожмдаемая чувствительность детекторов CTA.

О самом проекте CTA можно почитать в свежем е-принте arxiv:1709.01381.

Подробно разбираются все основные вопросы и проблемы, связанные с антивеществом в космических лучах.

Впервые заявлено о значимой (более 5-сигма) анизотропии в направлениях прихода космических лучей сверхвысоких энерий.

Результат, естественно, получен обсерваторией им. Оже. Использованы данные по 30 000 событиям.

К сожалению, полученный результат не сильно приближает нас к разгадке происхождения космических лучей свсерхвысоких энергий.

Большущая статья (книга, фактически), посвященная научным задачам проекта Сеть черенковских телескопов. Речь идет о ключевой программе, которую будет осуществлять консорциум участников проекта. На это будет отведено 40% времени в течение первых 10 лет. Остальное время будет распределяться на конкурсной основе между всеми желающими.

Статья разбита на разделы, соответстующие разным типам источников и задач. Среди них: поиск сигнала от аннигиляции темного вещества, наблюдения центра Галактики, обзор галактической плоскости, наблюдения Магеллановых облаков, наблюдения транзиентов, наблюдения активных ядер галактик, областей звездообразования, скоплений галактик и т.д.

Используя наземные оптические телескопы, принимающие вторичные вспышки излучения от частиц космических лучей сверхвысоких энергий, авторы применяют новый метод для изучения анизотропии этого потока уосмического излучения.

Идея состоит в следующем. Авторы делят наблюдаемую часть неба на две части: "с источниками" - она соответствует супергалактической плоскости, и "без источникой. Далее, сравниваются спектры космических лучей в двух этих областях.

Спектры различаются, но значимость только 3.2 сигма. В той части неба, где больше относительно близких внегалактических источников на энергиях 60-80 EeV спектр идет немного выше. В авторском разбиении речь идет об избытке в несколько десятков частиц в пяти энергетических бинах подряд.

Если результат верен, то хотя бы примерно можно определить типичные расстояния до источников.

Большущий обзор по космическим лучам. Обсуждаются данные наблюдений, распространение космических лучей в Галактике и во внегалактическом пространстве, механизмы ускорения, источники частиц сверхвысоких энергий и, наконец, некоторые экзотические модели.

Идея проекта JEM-EUSO состоит в том, что на орбиту выводится детектор, фиксирующий ультрафиолетовое излучение широких атмосферных ливней, возникающих про прохождении частицы космических лучей сверхвысоких энергий. Благодаря огромной площади обзора прибор должен и набрать высокую статистику в уже изучаемом диапазоне энергий, и попробовать увидеть что-то на еще более высоких энергиях, где частицы редки.

О проекте говорят вот уже лет 20, но пока ничего не полетело. В начале хотели отдельный спутник. Потом согласились на модуль на МКС. В короткой заметке рассказано о задачах прибора, его основных параметрах и прототипах, которые работают на Земле и на воздушных шарах. В 2017 г. будет еще пара прототипов: один опять на шаре, и второй - на МКС. Запуск основного аппарата на МКС намечен на 2020 г. И наверняка слегка отложится, как обычно.

Больше года работает на орбите небольшой китайский спутник DAMPE. По основным параметрам он уступает AMS-02 и Fermi, тем не менее, с его помощью можно продвинуться в исследовании космических лучей. В частности, в понимании результатов, впервые надежно полученных прибором PAMELA.

Напомним, что PAMELA обнаружила аномальный рост числа позитонов, который пытались связать с распадом темного вещества. По всей видимости, все-таки, эффект PAMELA объясняется не таким глобальным процессом, а какими-то локальными источниками. Вот тут может помочь DAMPE.

Спутник должен работать еще 3 года. Так что будет ждать результатов.

Представлен обзор наших знаний о космических лучах сверхвысоких энергий, в первую очередь - по данным Оже.

Важным новым моментом, понимание которого пришло в последние годы, является падение доли протонов по мере роста энергии. Это имеет несколько интересных следствий.

Во-первых, если несколько лет назад считалось, что падение числа космических лучей с ростом энергии прекрасно объясняется эффектов Грейзена-Зацепина-Кузьмина, то теперь ясно, что это идеально работало бы для протонов. А вот для более тяжелый ядер, вероятно, придется привлекать гипотезу истинного падения числа частиц (т.е. эффект работы "космических ускорителей") - попросту, более энергичные частицы в самом деле редки, не удается ускорять их до таких энергий. Это имеет важные следствия для экспериментов по поиску нейтрино сверхвысоких энергий, а также и космических лучей экстремально больших энергий. Теперь ожидания для них не столь оптимистичны.

Во-вторых, падение доли протонов помогает объяснить отсутствие заметной анизотропии на небе. Для тяжелых ядер отклонение в магнитном опле заметнее, и это позволяет объяснить, почему не видно существенных отклонений от изотропии на уровне хотя бы превосходящем 5 сигма.

Сейчас работает Оже, которую апгрейдят. Работает Telescope Array. Так что, может в ближайшее время и возникнет какая-то ясность. А может - придется ждать появления более крупных установок.

Сеть черенковских телескопов (CTA) - это будущая установка для регистрации космических лучей и гамма-излучения ТэВного диапазона. Ожидается, что в следующем году начнется монтаж первых инструментов, а в 2018 г. что-то уже начнет работать. Там будет стоять несколько разных типов телескопов. В статье речь идет об одном из них.

Кратко рассказывается о созданной камере и работе прототипа. Тесты весьма успешны, поэтому можно надеяться на начало работы CTA в срок.

Небольшой хороший обзор о том, как с помощью наблюдений космических гамма-квантов можно изучать фундаментальные проблемы. Обсуждаются и космические наблюдения (на спутниках), и наземные (черенковские телескопы и т.д.). Много (относительно) места уделено возможности наблюдения сигнала от темного вещества. Но упомянуты и все другие интересные возможности. А некоторые из них (например, нарушение лоренц-инвариантности) рассмотрены умеренно подробно (насколько позволяет объем). Представлены свежие данные и описаны проекты ближайшего будущего.

Большой обзор по детектированию космических лучей высоких энергий радио методами. Обзор содержит очень хорошее введение. Сама методика выглядит довольно перспективной, и в ближайшее время от этого подхода можно ожидать интересных результатов.

Данные наблюдений на LOFAR дали интересный результат. Пронаблюдав широкие атмосферные ливни, авторы пришли к выводу, что на энергиях 10^{17} - 10^{17.5} электрон-вольт в составе космических лучей доминирует гелий. Результат хорошо сшивается с данными наблюдений на более высоких и более низких энергиях. Коли оно так, это означает, что на этих энергиях скорее всего доминирует галактическая компонента. А если и это верно, то значит, в Галактике есть второй тип "ускорителей". Авторы кратко обсуждают, чтобы это могло быть (ветра звезд Вольфа-Рfйе, старые гамма-всплески).

Хороший обзор, где описаны оснвоные планируемые проекты в области гамма-астрономии: и наземные, и космические. По таблицам и графикам удобно сранивать возможности разных инструментов.

Охвачен интервал примерно до 2030 года. Дальше планировать уже тяжело. Описывается 8 космических и 5 наземных проектов.

Очень короткий обзор по AMS-02 и свежим результатам. Пока ясно, что есть избыток позитронов. Видимо, он объясняется или относительно близкими источниками типа пульсарных туманностей или остатков сверхновых (что более вероятно, но скучно), или же темным веществом (что менее вероятно, но интересно). Аппарату еще работать лет 15 (если МКС столько проработает), так что может ситуация прояснится, или даже что-то еще интересное откроют.

Красивая идея. Оказывается, вообще говоря, мюонны, связанные с космическими лучами, уже давно используются для исследования вулканов. Но тут предлагается нечто новое.

Основную идею можно понять из рисунка 5 в статье. Мюоны, идущие почти параллельно земле, могут пройти через гору, а затем породить черенковский свет, который можно уловить специальным телескопом. Надо только, чтобы установка была рядом с вулканом. Прелесть в том, что так оно и будет. РЯдом с Этной будут стоять черенковские телескопы, и авторы показывают, что можно будет гораздо точнее изучать недра этого вулкана.

Дается довольно подробный обзор состояния дел в наземной гамма-астрономии, плюс обсуждаются планы на будущее (проект СТА, в первую очередь).

Установок сейчас много, результаты они выдают постоянно. Наверное, после первых успехов HESS, современные данные не выглядят столь прорывными. Тем не менее, много интересного. В статье описаны основные свежие результаты со всех шести ведущих установок (HESS, VERITAS, MAGIC, FACT, ARGO, Tibet AS$\gamma$). Среди прочих есть и рекорды. Например, гамма-источник на z=1.

Сейчас наземная гамма-астрономия - довольно важная часть наблюдательной астрономии. Поэтому крайне полезно почитать обзор, где все рассказывается от самых от основ: что и как прилетает, реагирует, регистрируется ....

Подробно описаны результаты спутника Ферми по внегалактическим источникам. Кроме собственно данных по разных активным и не очень галактикам, приводятся результаты, где гамма-излучение использовалось как инструмент, зонд, для исследования условия в далеком прошлом вселенной.

Какие-то куски неспециалисту может быть скучновато читать, но все доступно, а неинтересные вам места можно просто пролистать.

Хороший обзор по гамма-астрономии. Охвачена и физика процессов, и научные задачи, и работающие установки, и полученные результаты, и планы на будущее. При этом обзор, я бы сказал, общедоступный.

Небольшой обзор по регистрации космических лучей с помощью радиоволн. В этой статье бегло описана физика дела и некоторые результаты и планы.

Вторая статья - arxiv:1507.07769 - посвящена уже различным проектам, работающим в этой области. Возможно, в ближайшем будущем радиодетектирование станет важным дополнительным инструментом в изучении космических лучей. Если инфраструктура уже есть, то это довольно дешево дополнить систему наземных детекторов космических лучей еще и радиодетекторами. С другой стороны, системы радиотелескопов типа LOFAR не совсем идеальны для изучения космических лучей, хотя тоже могут давать важные результаты в этой области.

Большой толковый обзор по наблюдениям центра Галактики в гамма-диапазоне. Речь не только о самом Sgr A*, но и о разных источниках внутри нескольких градосов относительно центра Галактики, а также о поисках гамма-лучей от анигилляции частиц темного вещества в этой области.

Подробное описание всей обсерватории со всеми детекторами и инфраструктурой.

Представлен третий каталог источников спутника Ферми. В него вошло более 3 тысяч объектов, из которых треть не отождествлена.

Многие наверняка видели новые красивые-красивые гиперпупермногопиксельные снимки Туманности Андромеды. Но это будет поинтереснее.

Проанализировав данные Fermi за 5 с лишним лет, авторы обнаружили гамма-гало у нашей соседки. Светимость гало 10³⁸-10³⁹ эрг в секунду. Это говорит о том, что газокое гало вкупе с заметным магнитным полем тянется у М31 вплоть до расстояний 40 килопарсек.

Коротко: ничего не найдено.

Проанализированы данные за 50 месяцев работы спутника. Переделы сравнимы с полученными другими методами. Т.е. противоречий в разных подходах нет.

Наблюдатели пытаются подобраться как можно ближе к горизонтам. В радиодиапазоне не зватает углового разрешения. В гамма, казалось, и подавно. но можно использовать данные по переменности.

Авторы с помощью наземного гамма-телескопа MAGIC обнаружили пятиминутную переменность радиогалактики IC 310. Излучение, как полагают, должно возникать близко от горизонта, а масштаб переменности позволяет сказать, что область, в которой рождаются кванты, имеет размер менее горизонта.

Представлены результаты по электронам и позитронам в космических лучах. Но не этих результатов мы ждем от AMS-02!

Компактный четкий обзор по космическим лучам. Все очень кратко, но внятно суммировано: от истории и основ до последних результатов и нерешенных вопросов.

Авторы используют самый большой объем данных (10 лет наблюдений Оже), позволяющий прояснить вопрос о происхождении космических лучей самых высоких энергий.

Не прояснили.

Явной анизотропии нет. Сильно йкорреляции хоть с какими-то объектами нет.

Хоть какая-то корреляция (в очень больших "окнах") есть в направлении близких (<130 Мпк) активных галактик из каталога Swift, и в направлении Центавр А.

См. однако arxiv:1411.6953, где обсуждается одна из обнаруженных неоднородностей. Но в этом месте нет ничего особенного.

Короткий обзор, посвященный тому, как технологии, разработанные для лабораторных экспериментов по регистрации частиц, используются в космических экспериментах. Лучший дейтвующий пример - AMS на борту МКС. Также обсуждается несколько экспериментов, кторые начнут работать в космосе в ближайшие годы.

Хороший обзор, суммирующий данные по основным наземным установкам для наблюдения гамма-лучей (в основном ТэВного диапазона). Также описываются основные результаты и планы по строительству новых инструментов.

Автор дает краткий обзор современных попыток обнаружить темное вещетво по аннигиляционному сигналу, проводя наблюдения на наземных гамма-телескопах. Поскольку это направление сейчас активно развивается, то можно надеяться на какие-то успехи в будущем.

Небольшой понятный обзор, в котором суммированны данные по ограничениям на количество антивещества в разных наблюдаемых объектах и системах. Автор поддерживает идею более глубокого поиска сигнала на энергиях 0.1-20 МэВ. Для этого нужен небольшой специальный гамма-спутник, проект которого обсуждается на последних страницах обзора.

Только-только коллаборация IceCube заявила о регистрации внегалактических нейтрино высоких энергий, как уже появляются материалы конференций с обсуждением и интерпретациями этого важного результата.

Основная идея Эли Ваксмана - известного специалиста в области нейтринной астрофизики, - состоит в том, что источниками нейтрино являются космические лучи сверхвысоких энергий. В результате взаимодействия этих частиц (протонов и ядер, вплоть до железа) рождаются пионы, распад которых и приводит к рождению нейтрино. Этот сценарий находится в хорошем соответствии с данными IceCube. Соответственно, если понять, откуда летят нейтрино сверхвысоких энергий, то мы поймем, что является "ускорителем" для частиц космических лучей, поскольку рождение нейтрино должно происходить вблизи тех мест, где ускоряются частицы космических лучей. Посмотрим, что произойдет быстрее: то ли научатся определять источники космических лучей сверхвысоких энергий, то ли смогут определить, откуда летят нейтрино IceCube'а.

Большой обзор по космическим лучам "нормальной" энергии. Эти частицы ускоряются в галактических источниках.

Обсерватория Пьера Оже работает около 10 лет. За это время получены важные результаты. При этом статистика растет, а также происходит разнообразный апгрейд и расширение установки. Это позволяет двигаться дальше. В статье представлено современное состояние дел. Никаких откровений там нет, тем не менее - интересно. Следующим важным шагом, видимо, станет решение вопроса о составе космических лучей сверхвысоких энергий. Вопрос с анизотропией, а он сейчас, видимо, ключевой для понимания природы источников, пока остается открытым.

Недавно несколько групп, в основном используя данные Ферми, получили потрясающие результаты по внегалактическому фоновому излучению (не путать с реликтом!). Оно в осноном доминировано фотонами от первых звезд и активных ядер. Сами эти объекты мы не видим. Зато с излучением могут взаимодействовать жесткие кванты далеких внегалактических источников. Суммируя спектральные данные по сотням блазаров, удалось выделить депрессию, связанную с взаимодействием гамма-квантов с фотонами фонового излучения.

Данная статья является обзором по этой теме. Что и как было сделано, какие результаты получены, почему они важны и т.п.

Подробный обзор по первым звездам. Рассматривается что мы знаем, что планируем узнать и как.

Автор обсуждает не только формирование, но и эволюцию и смерть первых звезд (что также можно наблюдать как сверхновые и гамма-всплески). Кроме того, дается необходимое введение по космологии.

Летом пройдет очередной SNOWMASS. Народ активно выкладывает в Архив статьи, приуроченные к этому мероприятию. Статьи скопом можно увидеть на специальном сайте. Выделим одну из них.

Авторы обсуждают, что нового для фундаментальной физики дадут наблюдения заряженных частиц на новой установке - Cherenkov Telescope Array. Крайне интересно, как люди планируют измерять спект электронов и позитронов на очень высоких энергиях, используя тень Луны (сейчас на установке MAGIC эта методика уже опробуется).

См. также arxiv:1305.0264 - о поисках лоренц-инвариантности, arxiv:1305.0302 и arxiv:1305.0312 - о поиске темного вещества по аннигиляционному сигналу.

Рассмотрены все пути поиска темного вещества: лабораторные эксперименты, астрофизические наблюдения, ускорительные эксперименты. Перечислено, как в ближайшие лет 10 можно надеяться продвинуться в этом вопросе.

Вселенная не идкально прозрачна для гамма-лучей из-за того, что она заполнена светом. Взаимодействуя с фотонами оптического и ультрафиолетового диапазона (EBL - extragaralctic background light), жесткие кванты дают электрон-позитронные пары. Недавно этот эффект напрямую был продемонстрирован с помощью спутника Ферми. Были суммированы спектры нескольких десятков блазаров, и показано, что там есть депрессия, как раз с этим и связанная. И вот - работа продолжаетcя.

Авторы используют многоволновые наблюдения - от радио до гамма-лучей очень высоких энергий, чтобы детальнее изучить этот эффект. Изюминка именно в том, что спектр получен с помощью практически одновременных наблюдений.

А в работе arxiv:1305.2163 те же авторы используют эти данные для измерения постоянной Хаббла. Пока статистическая ошибка очень большая, но в будущем она, разумеется, будет уменьшена.

Еще одна статья с анализом данных AMS-02. На этот раз авторы сравнивают модели темного вещества и пульсарные модели как объяснение роста доли позитронов.

Основной детектор обсерватории имени Ферми - отличный прибор. Одно из неожиданных открытий, сделанных с его помощью, - это обнаружение гамма-излучения от вспышек новых. Причем не классических новых, а от симбиотических новых. Первое открытие было сделано в 2010, но тогда было не ясно: имеем мы дело с уникальным источником или нет. А в 2012 удалось открыть в гамма еще две вспышки симбиотических новых. Стало ясно, что это класс объектов. В небольшом обзоре рассказывается о том, что удалось увидеть, и как это можно объяснить.

Представлен каталог 514 источников, которые были зарегистрированы обсерваторией имени Ферми на энергиях выше 10 ГэВ за первые три года работы. Это первый каталог источников на таких высоких энергиях, выпущенной командой Ферми. Более половины источников - лацертиды. Неотождествленных довольно мало - чуть более 10 процентов. 27 объектов - пульсары.

Очередной обзор по наземной гамма-астрономии, где работают черенковские телескопы. В данном случае статья в основном посвящена науке. Про железо и планы написано совсем чуть-чуть. Основная часть содержит описание результатов, полученных при наблюдении объектов разных типов: пульсары, остатки сверхновых, тесные двойные, активные ядра и т.д.

Неплохая современная сводка по наблюдениях космических лучей сверхвысоких энергий, обсуждаемым моделям и некоторым перспективам. Материал основан на прошедшем в ЦЕРНе в 2012 году симпозиуме.

Есть разные методики детектирования космических лучей сверхвысоких энергий. Тут важно, что они прилетают очень редко, зато порождают в атмосфере мощные ливни частиц. Поэтому в качестве тела детектора эффективно использовать всю атмосферу видимой части Земли, наблюдая из космоса. Эксперимент ANITA показал эффективность методов радиодетектирования. Теперь планируется делать это уже из космоса, ловя отраженный от Земли радиосигнал, порожденный ливнем частиц.

Спутник будет называться SWORD и похож он на кучу дачных антенн (их 16), объединенных вместе. Заработать он может уже в 2018 г. рассчитывают видеть сто событий в год на энергия выше 10 в 20 эВ.

См. также arxiv:1302.1257, где описан другой космический эксперимент по изучению космических лучей - CALET. Он заработает на МКС в следующем году. Там изучаются частицы меньшей энергии, и целью отчасти является изучение темного вещества.

Считается, что галактические космические лучи ускоряются в остатках сверхновых. Но для окончательного подтверждения нужны новые факты. Давно обсуждалась такая возможность. Протоны ускоряются, сталкиваются с атомами в межзвездной среде, рождаются пионы. Они затем распадаются, излучаются гамма-кванты, и мы это наблюдаем. Вроде все просто, но сделать это удалось только сейчас.

Команда Ферми рапортует об обнаружении гамма-излучения, связанного с распадом пионов в остатках сверхновых. Это является очень прямым и надежным доказательством того, что протоны ускоряются в остатках до высоких энергий. Т.е., остатки сверхновых являются основными поставщиками галактических космических лучей.

Четыре отличные лекции (с заданиями) по астрофизике темного вещества. рассчитаны они все-таки на физиков (студентов, аспирантов и т.д.). Т.е., все серьезно, но вполне понятно.

Представлен очень большой и тщательно проанализированный объем данных по космическим лучам сверхвысоких энергий, основанный на наблюдениях на обсерватории имени Пьера Оже. Никакой анизтропии на уровене диполной и квадрупольной составляющей не обнаружено.

Используя наблюдения ярких блазаров на установке H.E.S.S., авторы смогли выделить вклад внегалактического фонового излучения (EBL) по "выеданию" гамма-излучения.

Идея та же, что и у недавно описанных наблюдениях на Ферми, где, используя данные по многим далеким гамма-источникам, удалось увидеть недостаток гамма-фотонов. Недостаток связан с взаимодействием с фотонами фонового излучения (при этом рождаются электрон-позитронные пары).

Этот наблюдательный подход будет развиваться. В будущем можно будет даже изучать зависимость плотности энергии фонового излучения от красного смещения.

Обзор посвящен возможному влиянию космических лучей на различные биологические процессы на протяжении истории нашей планеты. Многие аспекты остаются гипотетическими, тем не менее, основания для гипотез достаточно серьезные, да и тема интересная.

В результате детального анализа авторы приходят к выводу, что достоверных свидетельств в пользу связи между космическими лучами и облачным покровом (т.е., по сути, свидетельств в пользу влияния потока космических лучей на климат) нет.

Подробно, но понятно (на разных уровнях детализации) описано, как работает основной детектор на Ферми, а также системы выделения нужных событий. Кратко представлены все основные результаты.

Svensmark является одним из главных пропонентов идеи о том, что космические лучи являются важным регулятором климата. В этой статье он исследует, как на протяжении последних полумиллиарда лет близкие сверхновые. как раз через изменение потока космических лучей, могли влиять не земной климат.

На основании большой выборки, проанализированной разными методами коллаборация обсерватории имени Пьера Оже больше не видит анизотропию космических лучей сверхвысоких энергий. А жаль ...

См. также Large scale distribution of arrival directions of cosmic rays detected above $10^{18}$ eV at the Pierre Auger Observatory.

Описан интересный проект в области космических лучей. С баллона наблюдается отраженный сигнал черенковского излучения от широких атмосферных ливней. Аппаратура уже работала, а недавно был проведен апгрейд. Современное состояние дел кратко представлено в заметке.

Описан проект российского спутника для наблюдений в гамма-диапазоне. На мой взгляд, спутник не будет готов и запущен в обещаемом 2018 году, а потому может оказаться не очень эффективным и полезным, т.к. большая часть результатов будет цже получена другими методами. Тем не менее, это будет крупная гамма-обсерватория (превосходящая по параметрам Fermi). И, если данные с нее использовать эффективно (в частности, быстро делать их общедоступными), то можно будет получать интересные результаты.

Наблюдения на наземных гамма-телескопах, работающих в ТэВном диапазоне традиционно используют для поисков темного вещества (аннигиляции) и для поисков нарушения лоренц-инвариантности (сигналы на разных энергиях доходят до наблюдателя не одновременно). Строящаяся CTA - Cherenkov Telescope Array - не исключение. В статье собственно и обсуждается, как новая установка с рекордной чувствительностью сможет продвинуть нас в этих вопросах. Также затронуты и другие возможные направления поисков, связанные с фундаментальной физикой. Например, поиск аксионов.

Широкие атмосферные ливни были открыты в 1938 году. Это сразу дало в руки исследователям инструмент для изучения космических лучей самых высоких энергий. В обзоре подробно рассматривается история изучения ШАЛ с самого их открытия до наших дней. Сказано и несколько слов о ближайшем будущем.

Авторы ведут отсчет успешной истории развития гамма-астрономии с работы установки Whipple, а это - 1989 год. В конце, конечно же, рассматриваются установки ближайшего будущего. В общем - познавательный обзор.

Представлены результаты трех лет наблюдений с помощью детекторов обсерватории Telescope Array. Это 507 сцинтиляционных детекторов в штате Юта. (Кроме того, есть еще 38 флуоресцентных телескопов, но в статье речь идет именно и сцинтилляторах)) Построен спектр космических лучей сверхвысоких энергий. Он находится в соответствии с предсказаниями модели с завалом Грейзена-Зацепина-Кузьмина и, соответственно, согласуется с результатами других измерений. Наиболее хорошее согласие с результатами Hi-Res, а результаты Оже лежат систематически ниже.

Существовало предсказание, что гамма-всплески являются эффективными ускорителями для космических лучей сверхвысоких энергий. Тогда в стандартной модели должны были в итоге появляться и нейтрино.

Новые данные коллаборации IceCube дают лишь верхний предел на поток таких нейтрино от гамма-всплесков. Это находится в умеренном противоречии с предсказаниями стандартной модели.

Обзор по гамма-астрономии, основанный на обзоре докладов на большой международной конференции, написанный в основном для людей, занимающихся космическими лучами. Поэтому достижения гамма-астрономии обсуждаются, где это возможно, в контексте космических лучей.

Обзор не кажется кратким, но это просто область разрослась. Число источников надежно перевалило за сотню (что для этой области спектра еще лет 20 назад казалось фантастическим). Работает несколько больших установок, некоторые проходят апгрейд или расширение, и строятся новые.

Дан обзор недавних результатов работы системы наземных гамма-телескопов H.E.S.S. по наблюдениям внегалактических источников. В этом году в добавок к четырем имеющимся телескопам (которые недавно получили зеркала с новым покрытием) добавится пятый - большего размера. И до начала работы CTA установка H.E.S.S. будет продолжать занимать лидирующие позиции в гамма-астрономии.

Описана установка для изучения космических лучей на энегиях 10¹⁶ - 10¹⁸ эВ. Она нахдится недалеко от Байкала. На новой установке наблюдения ведутся с 2009 года и в статье представлены некоторые результаты. В ближайшие два года будут установлены новые детекторы, о чем также рассказывается в статье.

Короткая, но емкая (как это обычно бывает в Science), заметка о гамма-двойных. Это именно краткое изложение для неспециалистов. Приурочена к обнаружению спутником Ферми очередной системы. Если вы никогда не слышали про гамма-двойные, то прочтите.

Как обычно, коллаборация гамма-телескопов MAGIC собрала вместе ссылки на свои доклады на очередной конференции по космическим лучам. Статьи, разумеется, покрывают всю область наземной гамма-астрономии: от технических аспектов и обработки данных до наблюдений объектов самых разных типов.

Из-за квантовых эффектов скорость распространения электромагнитных волн через реалльный вакуум может зависет от энергии фотонов. Наиболее сильно эффект должен проявляться на больших энергиях. Уже давно эффект пытаются обнаружить с помощью гамма-наблюдений. авторы делают обзор этой области, а также более подробно обсуждают, что тут сможет сделать установка СТА.

О работе другого наземного гамма-телескопа - VERITAS - можно прочесть тут.

Подробно, но доступно (практически полу-популярно) рассматриваются различные процессы, связанные с распространением космических лучей сверхвысоких энергий. Сейчас эта тематика крайне актуальна в связи с работой обсерватории Оже и других установок.

Кратко описано, как гамма-астрономия может отвечать на фундаментальные вопросы: темная энергия, нарушение лоренц-инвариантности, свойства космических лучей и внегалактического фонового излучения.

Большая интересная статья, посвященная известному физику Бруно Росси. Начав работать в Италии, в 1938 году он был вынужден эмигрировать (как Энрико Ферми и многие другие), оказавшись, в итоге в США. Наибольший вклад он внес в исследования космических лучей. Но также важно, что он оказал большое влияние на становление рентгеновской астрономии (и вообще, научных исследований на спутниках). Напомню, что известный рентгеновский спутник RXTE назван в честь Бруно Росси (Rossi X-ray Timing Explorer).

Сеть Телескопов (Telescope Array) - эксперимент по поиску космических лучей. Находится он в США. Это большая международная коллаборация. Ее ядро составили группы, входившие в японский эксперимент AGASA, и группы из американского эксперимента HiRes.

Как и Обсерватория Оже, эксперимент сочетает в себе два сопособа регистрации: наблюдение флуорисцентного излучения (как в HiRes) и регистрация вторичных частиц (как в Agasa).

В статье представлены первые результаты по спектру космических лучей, их составу, а также по анизотропии. Эксперимент видит завал Грейзена-Зацепина-Кузьмина в спектре (напомню, что AGASA завал не видела, Hires - видел. Но сейчас вопрос снят благодаря наблюдениям обсерватории имени Оже - завал есть.). По составу: пока все укладывается в то, что летят протоны (обсерватория Оже говорит о том, что на больших энергиях они видят более тяжелые ядра). Анизотропию пока не видят, но тут параметры Сети Телескопов сильно уступают Оже.

Охвачены все аспекты ускорения, распространения, состава и т.д. галактических космических лучей.

Выложена толстенная книга, содержащая детальное описание проекта новой подземной лаборатории в знаменитой шахте Хоумстейк в Южной Дакоте.

Авторы продолжают борьбу со сценарием, в котором космические лучи объясняются глобальное потепление. Авторы показывают, что космические лучи могут быть ответственны не более чем за 8% эффекта глобального потепления, наблюдающегося с 1900 года.

Антипротоны должны рождаться при столкновении высокоэнергичных частиц космических лучей с атомами и молекулами в земной атмосфере. Частично, эти античастицы должны потом захватываться земным магнитным полем и образовывать пояса на высоте несколько сот километров. И вот они обнаружены экспериментом PAMELA!

Подробный обзор по источникам космических лучей и их распространению. В ближайшем будущем данные по космическим лучам могут быть эффективно использованы для изучения магнитных полей на больших масштабах.

См. также обзор arxiv:1105.0130, посвященный ускорению частиц космических лучей и роли магнитных полей в этом процессе.

В 2012 г. установка H.E.S.S. получит новый большой телескоп, который дополнит комплекс из 4 имеющихся. А пока можно почитать обзор по наблюдениям галактических источников. В результате сканирования внутренней части плоскости Галактики на H.E.S.S. открыто несколько десятков источников разных типов. Основные результаты суммированы в статье.

Представлены новые данные с прибора ПАМЕЛА. Приведен спектр электронов космических лучей на энергиях 1-625 ГэВ. Такой широкий диапазон впервые покрыт одним космическим экспериментом. Спектр гладкий, никаких деталей не обнаружено. Результаты совместимы как со стандартными моделями, так и с моделями, объясняющими избыток позитронов присутствием дополнительных источников.

Представлены новые данные измерений спектров космических лучей экспериментов PAMELA. Приводятся данные по протонам и гелию от ГэВа до почти ТэВа. На сотнях Гэв спектры начинают вести себя странно. Наблюдаемое поведение не согласуется со стандартными моделями (и, кстати, с данными некоторых более ранних экспериментов, с другой стороны, PAMELA более продвинутый эксперимент, чем предшественники).

Это вторая работа, посвященная Доменико Пачини. Первая была в Архиве в январе. Этот ученый в начале 20 века проводил важные исследования, посвященные природе ионизирующего излучения. Немного раньше ключевых опытов Гесса (за которые тот получил Нобелевскую премию) Пачини провел серию своих, но не на воздушном шаре, а измеряя изменение потока с погружением в воду. Гесс, кстати, ссылается на работы Пачини.

Поисками аннигиляционного сигнала занимаются не только на обсерватории имени Ферми, но и на наземных гамма-телескопах. В данном случае в качестве объекта исследования выбрана карликовая галактика, являющаяся спутником нашей. Глубокие, по меркам наземной гамма-астрономии, наблюдения (30 часов чистого времени) не показали никакого сигнала. Авторы обсуждают этот верхний предел. Он достаточно серьезный, чтобы закрывать некоторые обсуждаемые модели.

В данных HESS в галактической плоскости неожиданно обнаружили очень интересный источник. По всей видимости это блазар. Ферми источник не видит, зато есть данные Интеграла и радионаблюдения. Это первый случай обнаружения ранее неидентифицированного блазара с помощью наземного гамма-телескопа и первый блазар, открытый в плоскости Галактики.

По данным наблюдений на установке VERITAS обнаружено жесткое гамма-излучение от остатка сверхновой Тихо. Поток выше 1 ТэВ примерно в сто раз меньше, чем от Краба. До этого верхние пределы давали около 2 процентов от Краба.

Дается краткий обзор европейских подземных лабораторий для изучения частиц. Самая известная, конечно, Гран Сассо. Но автор описывает не только западно-европейские установки, но и восточно-европейские, включая баксанскую.

Хороший небольшой обзор. В первой половине очень понятно написано про наземные гамма-наблюдения. Всячески рекомендую каждому, кто просто еще мало знаком с этой областью. Во второй части рассмотрен поиск аннигиляционного сигнала от частиц темного вещества по данным ТэВных наблюдений, а также о планах в этой области.

Внегалактическое фоновое излучение - это ИК-излучение, возникающее как из-за прямых процессов (излучение звезд и активных ядер галактик), так и из-за переизлучения пылью более жестких фотонов. После реликтового излучения внегалактическое фоновое (EBL) является самым большим "поставщиком фотонов", что важно для ряда процессов. Поэтому важно понять свойства EBL, но . . .

Прямое детектирование EBL до сих пор остается мечтой. А оно многое бы нам рассказало, это раз. А во-вторых, для ряда моделей важно знать этот фон. Поэтому параметры EBL пытаются изучать по косвенным данным. Что и делают авторы статьи. Причем, забегая вперед, их результаты не согласуются ни с одной из обсуждаемых моделей.

Авторы используют два подхода, основанные на наблюдениях активных ядер галактик в гамма-диапазоне. Во-первых, они используют данные Ферми. Во-вторых, данные наземных гамма-телескопов. В принципе, оба метода сильно модельно зависимы. Так что все равно свойства EBL остаются непонятными.

Во многих теориях возникает т.н. нарушение лоренц-инвариантности. В частности, это означает, что электромагнитные волны разной частоты распространяются с разной скоростью. Эффект наиболее заметен для жестких квантов. Поэтому для поиска нарушения лоренц-инвариантности используются данные гамма-диапазона. Обычно используют такой подход. Наблюдают вспыхивающий источник, и или смотрят на ширину вспышки, которую связывают с шириной полосы, в которой ведутся наблюдения, или прямо смотрят времена прихода импульса на разных энергиях. Соотвественно, основные источники, использующиеся в таких поисках, это гамма-всплески или вспыхивающие блазары. Сейчас наилучшие пределы ставят по гамма-всплескам. Однако авторам удалось получить очень хороший предел по данным HESS, наблюдая блазар. Для источников этого типа предел просто рекордный.

Обсуждается новая ситуация в с пониманием происхождения и свойств космических лучей сверхвысоких энергий, возникающая в связи с новыми данными наблюдений. Обсуждаются механизмы ускорения и анизотропия на небе.

Хороший полный понятный обзор.

Небольшая сводка последних данных, полученных Обсерваторией Оже по космическим лучам. Компактно и понятно суммированы текущие результаты в этой области.

Эта аббревиатура посильнее ДПП/НН! Авторы представляют набор формул и методик, сопровождая это подпрограммами и тп. (см. их сайт) для расчета параметров продуктов аннигиляции частиц темной материи. Причем речь идет не о продуктах в месте появления, а об их параметрах с точки зрения детектирования здесь и сейчас, т.е. с учетом распространения в Галактике и тп.

Здесь благородные жидкости - это не 20-летний коньяк. Это жидкий ксенон и аргон. Планируется создание нового типа детектора для лабораторного поиска частиц темного вещества. В отличие от работающих детекторов с массой рабочего тела около тонны и меньше, новый проект уже многотонный. Если все хорошо, то детектор заработает в 2016 году.

См. также arxiv:1012.5078 с переобработкой результатов CDMS II.

Хороший небольшой обзор по гамма-астрономии. Охвачены и наблюдения Ферми, и наземные телескопы, и будущие проекты, и даже связь с наблюдениями нейтрино. Есть полезная таблица по типам зарегистрированных гамма-источников (отдельно для ГэВного и ТэВного диапазонов).

Большой подробный обзор о результатах первого года работы Ферми. Там все: от Луны до темного вещества, от пульсаров до блазаров.

Современные теории предсказывают нарушение лоренц-инвариантности из-за существования "пространственно-временной пены". Это пытаются обнаружить, измеряя времена прихода импульсов от далеких источников. Лучше делать это в возможно более жестком диапазоне, что сейчас означает ТэВную гамма-астрономию. В обзоре подробно рассматриваются и модели, приводящие к нарушению лоренц-инвариантности, и попытки обнаружить эффект в наблюдениях.

С одной стороны, в обзоре около сотни формул, с другой - можно пропускать эти куси без больших потерь для понимания концепции и статуса описываемых подходов.

См. Также более короткую лекцию того же автора на, примерно, ту же тему: arxiv:1010.5389.

Сеть Телескопов (Telescope Array - TA) - самая крупная в северном полушарии обсерватория для наблюдений космических лучей. Она не просто пришла на смену HiRes и AGASA, она соединила в себе их свойства. Т.е., как и обсерватория Оже в южном полушарии, Сеть Телескопов состоит из детекторов двух типов: телескопов, наблюдающих флуоресценцию, как у HiRes, и наземных станций, регистрирующих вторичные частицы, как у AGASA. Проект ТА работает с 2008 года. Принципиально новых результатов пока нет. Но уж что есть. А есть подтверждение спектра, измеренного HiRes, а также отсутствие корреляций с активными ядрами, полученное на статистике, сравнимой со статистикой HiRes.

В центре нейтронной звезды плотность может в 10-15 раз превосходить ядерную. Изучать такое вещество в лаборатории невозможно. Поэтому единственный способ узнать, сколько может выдержать вещество, не коллапсируя в черную дыру, - это искать все более и более массивные звезды. Приводимый результат - 1.97+/-0.04 массы солнца - рекордный.

Обзоры по космическим лучам появляются довольно часто, но тут, на мой взгляд, все изложено достаточно компактно и хорошо. Поэтому советую это тем, кто давно не читал ничего про космические лучи и хотел бы быстро получить хороший дайджест.

Чего нет в обзоре - так это самого свежего предела на поток частиц на самых-самых больших энергиях. Его можно найти в свежем е-принте arxiv:1010.6061

Описаны технические детали работы обсерватории имени Пьера Оже в режиме гибридной регистрации.

Тему продолжает материал, посвященный частицам очень высоких энергий, встречающимся в космических лучах. Это и ядра, и гамма-кванты, и нейтрино. Рассматриваются данные наблюдений и механизмы ускорения частиц.

Про данные о космических лучах очень высоких энергий стоит, в дополнение, прочесть эту небольшую статью. В ней приведены окончательные данные одного из больших экспериментов по изучению космических лучей сверхвысоких энергий, в котором впервые надежно увидели завал Грейзена-Зацепина-Кузьмина в энергетическом спектре.

GALPROP-мощная давно развиваемая, постоянно совершенствуемая программа для расчета распространения космических лучей в Галактике. Теперь появился мощный удобный он-лайновый инструмент для расчетов с помощью этой программы. В статье кратко описан интерфейс и сам код.

Команда Ферми рапортует о наблюдениях спектра электронов по данным годичных (август 2008-август 2009) наблюдений. Спектр протянули до 7 ГэВ (ранее вниз по энергии доходили только до 20 ГэВ) и статистика гораздо выше, чем в ранних публикациях. Основной результат состоит в том, что не видно избытка, о котором заявляет коллаборация ATIC.

Короткий обор основных открытий на Ферми можно найти в обзоре arxiv:1008.3970.

Существует пять двойных систем, от которых зарегистрировано гамма-излучение. Разумеется, обсерватория имени Ферми их наблюдает. О результатах рассказывается В небольшом обзоре. Новые данные ставят новые вопросы к теориям генерации гамма-излучения в этих системах.

Удалось измерить гамма-сигнал от Малого Магелланового облака. Ферми видит сигнал от протяженного источника размером около 3 градусов. Т.е., это в основном излучение межзвездного газа, в котором есть космические лучи. Плотность космических лучей оказывается как минимум раз в семь ниже, чем в нашей Галактике. Если в оющий гамма-поток от ММО заметный вклад вносят пульсары, то космических лучей там еще меньше. По всей видимости, плотность космических лучей мала не потому, что их мало впрысивается, а потому, что они плохо удерживаются в ММО.

Гамма-излучение ни с чем особенно не коррелирует (ни с массивными звездами, ни с остатками сверхновых и тп.). Разве что со сверхгигантскими оболочками.

С помощью наземных черенковских гамма-телескопов (H.E.S.S., MAGIC и др.) обнаружено уже несколько двойных систем, относящихся к разным классам. Это системы, в которых или есть релятивистский джет, или же сталкиваются два быстрых ветра (например, ветер от массивной звезды и релятивистский ветер пульсара). В обзоре суммированы именно наблюдательные данные по этим объектам.

Очередной обзор по наземной гамма-астрономии. Здесь важной полезной частью является начало, где компактно описаны основные физические процессы, связанные с излучением ТэВных гамма-квантов и их распространением.

Описано современное состояние обсерватории, ее основные результаты, а также пути развития. Монтаж новых элементов уже начался. Новые установки будут проводить радионаблюдения (AERA), наблюдения лучей с малыми зенитными углами (HEAT), а также будут стоять новые мюонные наземные детекторы (AMIGA). Последние описаны в статье более подробно.

См. также arxiv:1004.2635.

Несколько лет назад была очень популярна модель влияния потока галактических космических лучей на климат Земли. В последствии было показано, что модель имеет ряд трудностей, если мы, например, хотим объяснить существенную часть глобального потепления вкладом космических лучей. Однако вообще не подвергается сомнению, что космические лучи влияют на атмосферные процессы. В частности, считается, что широкие атмосферные ливни (ШАЛ) имеют отношение к молниям. "Запуск" молнии может быть связан с результатом влета в атмосферу высокоэнергичной частицы.

Исходя из связи частоты появления молний и потока космических лучей определенного диапазона энергий, авторы обсуждают, как вариации потока космических лучей могли влиять на самые ранние этапы зарождения жизни на Земле, в которых, как полагают, важную роль играли молнии.

На мой взгляд, интересная статья.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Описана построенная в 50 км от Байкала сеть детекторов широких атмосферных линий. Сейчас вся система готова и работает. Установка предназначена для изучения космических лучей с энергиями от 10¹⁵ до 10¹⁸ эВ.

Тема о воздействии космических лучей на климат завязана на влияние облачного покрова на температуру на поверхности Земли. Авторы пытаются анализировать статистику на масштаюе порядка 100 лет.

Если вселенная заполнена темным веществом, то отовсюду должен идти фоновый сигнал, возникающий из-за аннигиляции темного вещества в далеких галактиках. Прибор LAT на борту Fermi такой фон должен видеть. Соответственно, по данным об изотропном фоне, задавшись моделью распределения темного вещества, можно давать ограничения на модели частиц. Что авторы и делают.

Результат получается сильно модельно зависимым. Если подходить к делу очень-очень консервативно, то никаких серьезных пределов поставить не удается. Если же брать стандартные модели, то пределы получаются достаточно жесткими (например, удается отбросить модели, которые объясняют данные PAMELA аннигиляцией темной материи). Соответственно, пишут авторы, метод потенциально достаточно сильный, если мы будем уверены, что хорошо понимаем, как темная материя распределена во вселенной (включая знание о профиле распределения темного вещества в галактиках).

Из 12 страниц 4 заняты списком авторов. Так что на содержательную часть в конце концов остается всего 5.

Представлены самые точные на сегодняшний день измерения спектра космических лучей сверхвысоких энергий. Использованы данные и флуоресцентных и наземных детекторов. ГЗК завал четко виден.

Ученые продолжают попытки найти корректирующие процедуры, чтобы данные различных установок по наблюдениям космических лучей сверхвысоких энергий не противоречили друг другу. Мне кажется, что вся эта история очень поучительна. Во-первых, она показывает, что результаты, десятилетиями обсуждавшиеся и казавшиеся достаточно надежными, могут таки содержать в себе сильную систематику. Во-вторых, ясно, что корректируй - не корректируй, а все равно надо делать установки максимально свободные от систематики. Потом, постфактум, можно что-то откорректировать и все привести в соответствие. Но новые установки - важнее. В-третьих, крайне важно, чтобы были независимые конкурирующие группы, которые могли бы работать с данными друг друга.

Описан новый наземный гамма-телескоп MAGIC-II. Телескоп полностью смонтирован, с осени 2009 г. идут испытания. Он будет работать в паре со стоящим рядом более старым MAGIC.

О свежих результатах MAGIC см. arxiv:0912.3671.

О проекте CTA см. arxiv:0912.3742.

Вообще, в Архиве за несколько дней появилось много статей, направленных в материалы очередного симпозиума Fermi и посвященных различным наземным гамма-телескопам.

В обзоре рассказывается о тесных двойных, зарегистрированных в очень жестком гамма-диапазоне.

Короткий обзор, суммирующий в понятной форме (и с картинками) основные результаты Ферми за первый год работы.

Обсерватория имени Пьера Оже начали собирать данные пять лет назад. Год назад был полностью закончен монтаж и наладка оборудования. В статье сведены вместе и данные о самой обсерватории, и основные результаты, включая самые свежие.

Детальное описание проекта наблюдений вспышек от космических лучей в земной атмосфере с помощью космического аппарата. Есть надежда, что японское космическое агентство проект наконец-то реализует, установив его на своем модуле МКС. Тогда это будет хороший инструмент именно астрофизических исследований в области космических лучей сверхвысоких энергий, т.е., можно будет исследовать источники. В этом отношении проект будет заметно лучше обсерватории им. Оже и Telescope Array.

С помощью установки H.E.S.S. удалось зарегистрировать поток гамма-лучей с ТэВными энергиями от близкой известной галактики с сильным звездообразованием NGC 253. Поток гамма-лучей, видимо, связан с тем, что благодаря большому количеству остатков сверхновых в NGC 253 там много космических лучей. Гамма-излучение сиьно концентрировано к центральной области галактики, где темп звездообразования наиболее велик.

Гамма-наблюдения довольно специфичны. Так для получения результата по NGC 253 понадобилось суммировать 119 часов высококачественных наблюдений.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Статья написана как обзор результатов, представленных летом 2009 года на крупной конференции. Так что это некий моментальный срез успехов в современной наземной и космической гамма-астрономии. Красивых картинок нет, зато перечисленно множество всяких результатов. Для тех, кто торопится, можно прочесть лишь заключение с основной сводкой данных на стр. 7-8.

Описан проект миссии, призванной "перевернуть" наблюдательную науку о космических лучах. Если сейчас частицы высоких энергий наблюдают с Земли (при этом атмосфера используется как рабочее тело детектора) за счет ливней, которые они порождают, то в космическом проекте наблюдения ведутся из космоса. И тогда просто объем "детектора" становится больше. Соответственно, можно видеть более редкие события.

В статье вы найдете детальное описание того, зачем нужна миссия, как она может работать и тп. Не найдете вы там сроков реализации. Формально программа, в рамках которой обсуждается проект, относится к 2015-2025 годам, но миссия в рамках программы не утверждена (пока?). Так что, хотя обсуждение аналогичных проектов идет уже более 10 лет, пока все это на уровне детальных обсуждений. Хотя, есть надежда, что небольшая версия заработает на борту МКС в 2013 году. Это JEM-EUSO.

У системы наземных гамма-телескопов VERITAS тоже оказалось много материалов, представленных на 31й Международной конференции по космическим лучам, проходившей в Лодзи. Соответственно, следуя хорошей традиции, коллаборация собрала вместе ссылки на свои материалы в трудах этой встречи.

Космическая гамма-обсерватория имени Ферми уже публиковала первые списки источников, среди которых есть неотождествленные. Рентгеновский спутник Swift за время работы дал данные практически по всему небу. Соответственно, в данных Swift можно искать неотождествленные источники Fermi. Это автор и сделал.

Из 37 неотождествленных источников 21 наблюдались на Swift. Для 18 из них есть детальные данные. Каталог и короткие комментарии по каждому объекту представлены в статье.

Гамма-астрономия на подъеме. Сейчас работают H.E.S.S., MAGIC, VERITAS. А что дальше? Есть несколько серьезных проектов. Один из них - СТА.

Идея состоит в использовании сотни телескопов разных размеров (т.е., не все одинаковые, как в современных проектах, а несколько - 4 - крупных, составляющих ядро установки, и множество мелких, разбросанных на площади в несколько квадратных километров, или десятков квадратных километров). Если все будет гладко, то строительство может начаться в 2013-14 гг., а первые наблюдения в 2014-2015.

Поскольку я полагаю, что наземная гамма-астрономия - это очень важная сейчас область астрономии, то обращаю ваше внимание на очередной обзор. Основное его достоинство в том, что все изложено достаточно просто, и достаточно полно.

Кратко представлены первые результаты по картированию Большого Магелланового Облака в диапазоне 200 МэВ-100 ГэВ по данным Ферми. Виден избыток излучения от области 30 Золотой Рыбы.

Авторы обещают, что вскоре будут получены данные по Малому Магеллановому Облаку и по М31.

Обсуждаемым результатом работы приборов EGRET было обнаружение избытка галактического диффузного гамма-излучения на энергиях выше 1 ГэВ. Этот избыток связывали с аннигиляционным сигналом от темного вещества. В заметке авторы представляют наблюдения диффузного излучения на спутнике Ферми в диапазоне галактических широт 10-20 градусов. Никакого избытка, увы, не обнаружено. Все объясняется стандартными моделями без привлечения гипотезы об аннигиляции.

Описана текущая версия известной программы GALPROP, в которую постоянно вносятся изменения и уточнения. Сейчас выходит новый релиз этой программы (последний был в 2004 году).

В программу включено огромное количество данных по нашей Галактике, по атомным процессам и тп., что необходимо для ее работы. Конечно, в кратком сообщении не содержится детального описания, но есть необходимые ссылки. Перечислены последние дополнения и изменения.

См. также статьи arxiv:0907.0553, arxiv:0907.0565. Первая также касается GALPROP, а вторая описывает базу данных по галактическим космическим лучам.

Система наземных гамма-телескопов H.E.S.S. продолжает работу и продолжает давать новые результаты. В заметке кратко суммированы новые данные по неотождествленным источникам.

Описано пять источников, один из которых совсем новый. Поиск проводился в плоскости Галактики, поэтому велика вероятность, что все источники -галактические.

См. также arxiv:0907.0768.

Запуск спутника Ферми позволил за несколько месяцев удвоить статистику по гамма-всплескам, зарегистрированным выше 100 МэВ, а также дал в руки исследователей достаточно хорошие спектры, разрешенные по стадиям всплеска (Ферми просто собирает больше фотонов) - детальный анализ одного из всплесков см. в arxiv:0907.0714.

В заметке авторы приводят предварительные результаты по нескольким всплескам, зарегистрированным на LAT. Набирающаяся статистика уже позволяет с надежностью говорить о том, что высокоэнергичные фотоны начинают излучаться после вспышки в более мягком диапазоне. Это может быть связано с тем, что всплески в разных диапазонах происходят в пространственно разнесенных областях.

Очень правильный подход к делу. Коллаборация представила очень много докладов на конференции, которые потихоньку появляются в Архиве. Отдельно подготовлен указатель этих докладов.

Пока нейтринная астрофизика имеет не "окно", распахнутое во Вселенную, а маленькую чуть приоткрытую форточку. Ясно, что для "прорубания" полноценного окна понадобятся детекторы с рабочим объемом порядка кубического километра. Значит, рабочим телом должно быть что-то природное (антарктический лед, морская вода и тп.), а не полуискусственный бассейн, как в Камиоканде, и не маленькие детекторы не с обычной водой, а с более дорогим наполнителем. Сейчас идут работы по созданию нескольких таких крупных детекторов.

В обзоре дается обзор технологий, используемых для поисков нейтрино. Описывается физическая мотивация для таких исследований. Наконец, авторы в некоторых деталях описывают европейский средиземноморский проект, в котором они работают.

Гамма-астрономия вообще, и наземная в частности, переживает сейчас период расцвета. Во многом это связано с успехами наземных наблюдений с помощью черенковских телескопов. В связи с этим итальянский совет по астрофизике (национальная организация, объединяющая все институты и обсерватории, работающие в этой области) заказал большой аналитический обзор, в котором должно быть суммировано состояние дел, рассмотрены ближайшие перспективы и предложен план, согласно которому итальянские ученые были бы в числе лидеров в этой области в ближайшие годы. Все это и сделано в статье.

Начинается изложение с истории наземной гамма-астрономии. Затем кратко описаны современные установки и ближайшие перспективы. Потом идет астрономическая часть, в которой описаны известные и предполагаемые типы ТэВных источников. Наконец, рассмотрены технологические вопросы.

Сейчас Италия активно участвует в нескольких гамма-проектах: от наземного MAGIC до космических SWIRT, AGILE, Fermi. Нет больших сомнений, что и в области собственно астрономии, и в области технологий Италия продолжит быть в числе лидеров в гамма-астрономии. Конечно, говоря о крупных установках, надо подчеркнуть, что Италия будет участвовать в них как партнер, создавая отдельные приборы и тп.

Арнон Дар дает сводку докладов по некоторым (близким ему) разделам астрофизики высоких энергий, сделанных на очередной конференции в Морионде.

Исключая раздел про гамма-всплески (относительно которых у Дара есть идеи, не только не совпадающие с распространенным взглядом на физику этого явления, но и приводящие к очень жестким, на грани крика, дискуссиям), который надо читать с осторожностью, остальные, особенно первые (по 11-ю страницу), содержат хороший обзор состояния дел. Их можно всем смело советовать прочесть.

Сейчас после запуска Fermi и работы PAMELA есть надежда увидеть аннигиляционный сигнал от карликовых спутников нашей Галактики, а также от множества небольших гало ("недогалактик"), окружающих нашу. Такой сигнал предсказывает множество реалистичных моделей темного вещества. В статье автор подробно дает обзор этих моделей, того как генерируется сигнал, как его можно наблюдать. Кроме того, обсуждаются лучшие карликовые галактики-кандидаты. Соотвественно, дает обзор данных по карликовым спутникам, а также по результатам моделирования распределения субгало вокруг нашей Галактики. Кандидатом номер один является, по мнению авора, галактика Segue 1.

Представлены первые данные по наблюдениям БМО на Ферми. Пока картинка особых восторгов не вызывает. Видно, что основная часть излучения идет от комплекса 30 Золотой Рыбы.

Небольшой обзор по внегалактическим наблюдениям в ТэВном диапазоне на телескопе MAGIC.

Благодаря своей большой собирающей площади (самое большое зекрало в этом классе инструментов) MAGIC может видеть наиболее далекие внегалактические источники. Связано это с тем, что большие зеркала позволяют "видеть" более мягкие гамма-кванты (видят, разумеется, не сами кванты, а оптические вспышки, порождаемые гамма-квантами в атмосфере). Более мягкие кванты слабее взаимодействуют во время своего распространения от далекого источника с фотонами фонового излучения (при таком взаимодействии два фотона порождают, например, электрон-позитронную пару). В итоге, чем больше зекрало, тем более далекие источники мы видим (речь идет о разнице, скажем в z~1 и z~2).

В основном MAGIC видит блазары. Кроме них, наблюдают М87 и Центавр А. Можно наблюдать переменность источников. Важно, что часто наблюдения проводятся одновременно в разных диапазонах спекта, что позволяет продвигаться в понимании механизма работы блазаров и других активных ядер галактик.

Milagro - это сейчас уже не работающая установка, наблюдавшая космические источники на энергиях в десятки ТэВ. Недавно был опубликован каталог обнаруженных источников. Их можно пересчитать по пальцам. Но проблема в том, что источники очень трудно отождествить. Отчасти из-за плохого углового разрешения Milagro.

Впервые один из источников Milagro обнаружен черенковским телескопом на энергиях порядка ТэВа. Сделано это установкой H.E.S.S. У таких устройств угловое разрешение уже лучше. Поэтому можно рассуждать о возможном отождествлении с известными объектами. Что авторы и делают. Правда, кандидатов все равно остается много (источник лежит в плоскости галактики). Так что окончательное обсуждение пока в будущем.

Во многих современных теориях предсказывается нарушение лоренц-инвариантности. Проявляется это в том, что скорость в вакууме для электромагнитных квантов разной энергии различается. Такой эффект возникает из-за взаимодействия квантов с квантовой пеной ("пеной пространства"). Разумеется, чем больший путь проделали кванты - тем больше разница во времени их прихода (считаем, что кванты излучались одновременно во воспышке). Также во многих теориях эффект линеен по энергии и существенен только при высоких энергиях. Поэтому наиболее перспективными выглядят гамма-источники.

Поиски идут в двух направлениях. Во-первых, на наземных гамма-телескопах, работающих в ТэВном диапазоне (типа MAGIC) наблюдают вспышки блазаров. Во-вторых, спутники наблюдают гамма-всплески. Иногда появляются данные, что четко зафиксировано, что вспышка в жестких квантах зарегистрирована позже чем на более низких энергиях. Последний такой результат связан с известным гамма-всплеском, произошедших в сентябре 2008 года. Данные получены благодаря работе спутника Ферми. Однако на данный момент практически все сходятся во мнении, что это еще не "новая физика", а просто механизм излучени ятаков, что на разных энергиях кванты излучаются неодновременно. Тем не менее, тема очень инетерсная, и автор дает ее достаточно детальный разбор.

Обзор доступен неподготовленному читателю (я имею ввиду, что не надо быть специалистом в данной области), много хороших иллюстраций, так что его смело можно рекомендовать.

Просуммировав 120 часов наблюдений, авторы смогли на уровне 5 сигма увидеть сигнал от известной радиогалактики Центавр А на энергиях порядка ТэВа. Для радиогалактик это всего второй случай наблюдения в таком диапазоне. Первой была галактика М87.

Команда гамма-спутника AGILE представила первый каталог источников. В самом деле, пора, поскольку Ферми уже летает и выдал список своих ярких источников.

AGILE представляет данные года наблюдений: с лета 2007 по лето 2008 г. В каталог попало 40 источников (конечно, меньше, чем в списке ярких источников ФЕрми по данным трех месяцев: ведь AGILE намного меньше Ферми. Но зато представлен именно каталог. Ферми свой каталог выдаст тоже после года работы, видимо это произойдет в начле 2010 г.). Из 40 объектов половину составляют радиопульсары. Есть еще 13 блазаров, пара рентгеновских двойных, пара остатков сверхновых и три источника не отождествлены.

Подробный обзор о том, как на якутской установке производятся измерения космических лучей. После корректировки результаты согласуются с данными других экспериментов.

Представлен первый каталог источников Fermi. Он составлен по результатам трех месяцев наблюдений. Вошли данные по энергиям выше 100 МэВ. В списке 205 источников. Значимость у каждого из них выше 10 сигма.

На рисунке показана карта неба в галактических координатах на энергиях выше 300 МэВ по данным Ферми.

Отдельно авторы публикуют подробные данные по наблюдениям активных ядер галактик на Ферми.

Замечательный специальный обзор по всевозможным механизмам ускорения частиц. Написано на уровне хорошего спецкурса на старших курсах университета. Соответствующим читателям всячески рекомендуется.

См. также обзор этого автора по когерентному излучению.

Краткие итог: ничего не видно. Авторы отнаблюдали 32 случая - пусто. Обычно смотреть начинали спустя минуты или десятки минут после всплеска. В принципе, некоторые модели предсказывали, что что-то должно быть видно.

Как известно, теории предсказывают нарушение лоренц-инвариантности. Можно обсуждать различные проявления этого эффекта. Например, скорость света для фотонов разной энергии будет различной. Это значит, что узкие всплески от далеких астрофизических источников будут "расплываться": на разных частотах мы будем наблюдать приход квантов в разные моменты времени. Эффект заметнее для квантов большой энергии, поэтмоу обычно для ограничений на параметры квантовой гравитации используют гамма-наблюдения.

В статье дается небольшой, но понятный и достаточно исчерпывающий обзор по ограничениям на параметры квантовой гравитации из гамма-наблюдений. В основном используют или гамма-всплески, или вспышки активных ядер галактик (блазаров). Сейчас наилучшие пределы дают блазары, наблюдаемые с помощью наземных установок. В ближайшем будущем данные со спутника Fermi могут позволить получить несколько блее сильные пределы из наблюдений гамма-всплесков.

Небольшой, но емкий обзор по космическим лучам сверхвысоких энергий. Хорошо суммированы все основные факты и их связь с моделями. ГЗК завал видят, видят депрессию, связанную с рождением пар при взаимодействии протонов с фотонами фонового излучения. Наличие этих деталей в спектре позволяет откалибровать различные эксперименты (у всех есть неопределенности в измерении энергии космических лучей). Остаются проблемы с составом. HiRes дает аргументы в пользу доминирования протонов, а Auger свидетельствует в пользу смешенного состава? включающего более тяжелые ядра. Ну и конечно стоит вопрос об источниках. Тут ясности нет.

Крайне интересная идея! Взаимодействие космических лучей с малыми телами Солнечной системы приводит к генерации гамма-излучения. Приборы обсерватории им. Ферми потенциально могут его регистрировать. Особый интерес представляет собой излучение от облака Оорта, именно это и является предметом данной статьи. Авторы полагают, что при довольно разумных предположениях значительная часть того, что сейчас считается внегалактическим гамма-фоном, может оказаться связанной с облаком Оорта. Тогда, если излучение будет зарегистрировано на Ферми, мы получим в руки возможность изучать облако Оорта в ранее недоступных подробностях.

Свойства возникающего гамма-излучения зависят от размеров объектов. Для случая крупных объектов авторы изучали ситуацию в предыдущей статье. Теперь рассматривается случай мелких объектов - "мусора". Значит, можно будет изучать содержание "мусора" в облаке Оорта.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Не прекращаются дискуссии о том, влияют ли галактические космические лучи на климат Земли. Напомню, что пропоненты такой гипотезы указывают, что, во-первых, на больших временных масштабах глобальные изменения температуры могут быть связаны с изменением потока галактических космических лучей на уровне атмосферы Земли; во-вторых, вариации солнечной активности приводят к модуляции потока космических лучей, и т.о. влияют на климат земли (т.е., влияние солнечной активности не прямое, а опосредованное); наконец, неоторые авторы (как Нир Шавив) все наблюдаемое глобальное потепление пытаются объяснить изменением потока галактических космических лучей на уровне атмосферы Земли (нам не важно, как меняется поток где-то, важно, как изменяется его влияние на земную атмосферу).

Авторы данной статьи являются оппонентами гипотезы о главенствующей роли космическх лучей. В этой работе они анализируют вариации на отрезке 1956 г. - 2002 г. и приходят к выводу, что все-таки солнечная активность напрямую вызывает изменения температуры. Но этих вариаций активности недостаточно для объяснения наблюдаемого глобального потепления. Максимум, что можно объяснить таким образом, - это 14 процентов эффекта или даже меньше. Вариации потока космических лучей отстают от вариаций числа солнечных пятен на несколько лет и хуже коррелируют с колебаниями температуры.

Удалось получить одновременные наблюдения черной дыры в центре нашей Галактики во время сильной рентгеновской вспышки. В рентгене поток вырос в 9 раз, а вот в ТэВном диапазоне роста потока не было (можно исключить вспышку с удвоением и более сильным ростом светимости). Это означает, что модели, в которых за кэВный и Тэвный диапазон отвечает одна и та же популяция ускоренных частиц, можно отбросить.

Большой обзор, посвященный тому, как астрофизические наблюдения могут проверять модели великого объединения. Основное внимание уделено распадам частиц темного вещества. Распады могут проявляться как в различных видах излучения (гамма-, потоки частиц космичских лучей, нейтрино), так и по своему воздействию на содержание элементов (в первую очередь, речь идет о литии). Также авторы кратко обсуждают, как со всем этим могут быть связаны будущие результаты с LHC.

В ближайшем будущем будут созданы наземные гамма-телескопы нового поколения (CTA, HESS-2 и др.). В обзоре автор обсуждает, какие основные задачи будут перед ними стоять в плане галактической астрономии. На основе уже имеющихся данных можно сказать, что это безусловно будут исследования, связанные с нейтронными звездами (пульсары, пульсарные туманности, остатки сверхновых, двойные системы с нейтронными звездами). Кроме этого, будут наблюдаться системы с черными дырами, двойные из двух массивных звезд, а также ассоциации молодых массивных звезд. Существенно, что к этому моменту уже будут данные обзора по результатам наблюдений космического телескопа Fermi. Т.е., будет множество новых кандидатов с очень хорошей локализацией. Ну и, разумеется, можно ожидать открытия гамма-излучения от новых типов объектов, здесь входной каталог от Fermi будет просто незаменим.

О ТэВной астрономии см. также arxiv:0811.1197. Там дается достаточно большой (15 двухколоночных страниц) обзор состояния дел в наземной гамма-астрономии. Приводятся данные по всем идущим наблюдениям, даются таблицы наблюдавшихся объектов и тп.

H.E.S.S. - наземная система гамма-телескопов. Одна из очень результативных программ этого проекта - обзор плоскости Галактики. При этом было открыто множество источников. Часть из них удалось отождествить с известными объектами (остатки сверхновых, пульсары, тесные двойные системы и тп.), а часть - нет. Источник J1503-582 - один из неотождествленных. Ничего особенно примечательного из числа обычных гамма-источников там не обнаружено. Авторы обсуждают любопытную возможность. Истоник совпадает с т.н. forbidden-velocity-wing. FVW - это газовая структура, наблюдаемая в радиодиапазоне, выделяющаяся своей "Неправильной" скоростью.

Первая скромная работа (в материалах конференции) по результатам проекта PAMELA, изучающего антивещество (антипротоны, позитроны, антиядра) в космических лучах. Знаменитой уже картинки про избыток позитронов в статье нет. Представлены предварительные результаты по антипротонам по первым 600 дням работа приборов. А это - более миллиарда регистраций частиц!

Наконец-то PAMELA выдала публикацию по позитронам! Разумеется, это результат для Nature.

Кое-что о значимости открытия см. тут АНКА N93.

Также см. arxiv:0810.4980, arxiv:0810.4994.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Частицы космических лучей могут иметь очень большие энергии. Происхождение таких частиц пока остается загадкой. Не в последнюю очередь это связано с тем, что таких частиц просто мало: одна в год на площадь в несколько сотен квадратных километров. Для наблюдений таких частиц строят гигантские комплексы. Такие как обсерватория имени Пьера Оже и Telescope Array. Но все равно статистика набирается медленно.

Напомню, что частицы не регистрируются непосредственно. Влетая в атмосферу на высоте в несколько десятков километров, частицы взаимодействуют с молекулами земной атмосферы. В итоге возникает поток вторичных частиц и вспышка в оптическом диапазоне. Наземные детекторы регистрируют и то, и другое.

Уже давно высказывалась идея, что было бы неплохо наблюдать из космоса сразу всю атмосферу видимой части Земли. Можно отслеживать вспышки, связанные с влетом энергичных частиц. Тогда эффективно происходит сбор информации с площади в десятки миллионов квадратных километров. Для этого надо запустить соответствующий детектор. Уже много лет идут рзработки таких проектов. Пока, правда, ни один из них не получил приоритетноо финансирования.

В обзоре описываются основные подходы, проблемы и задачи в осуществлении такого космического проекта. Будем надеяться, что все-таки в ближайшие годы один из проектов будет реализован.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Обзор по распространению космических лучей (протоны, ядра, гамма-кванты) на космологические расстояния.

Поскольку частицы в основном заряженные, а в межгалактическом пространстве есть магнитные поля, будут возникать всякие простые интересные эффекты, которые понятно описаны. Так например, протоны с энергией меньше 5 10¹⁷ эВ, испущенные при гамма-всплеске на расстоянии 100 Мпк, не достигнут нас даже за Хаббловское время, если межгалактическое магнитное поле порядка наногаусса.

Отчасти в связи с запуском GLAST-Fermi тема гамма-астрономии становится все более актуальной. В данном хорошем небольшом обзоре с красивыми иллюстрациями описывается, как гамма-лучи могут возникать в областях звездообразования. Источниками могут быть звездные ветра массивных звезд, двойные системы с массивными звездами, массивные протозвезды.

Наземная гамма-астрономия - это бурно развивающаяся область. Т.е., туда будут вкладывать средства, а потому нужен детальный анализ того, что сделано и что можно сделать. Этому и посвящен огромный обзор. Рассмотрены разные типы источников, обсуждено, почему их изучение важно. Описаны существуюие проекты, некоторые технические аспекты их работы и планы на ближайшее будущее.

Вторую часть статьи, посвященную гамма-всплескам в смысле их наблюдений на назменых ТэВных установках, можно найти тут: arxiv:0810.0520. Часть, посвященную остаткам сверхновых и космическим лучам - здесь: arxiv:0810.0673. Про галактические компактные объекты читайте тут: arxiv:0810.0683.

См. также серию свежих статей по наблюдениям на установке VERITAS, например статьи arxiv:0810.0474, arxiv:0810.0515.

Всем памятна недавняя дискуссия по результатам работы спутника ПАМЕЛА. На нескольких конференциях команда спутника доложила об обнаружении избытка позитронов. Т.е., стандартные модели рождения этих частиц в межзвездной среде не могут объяснить представленные результаты. Отсюда многие сделали вывод, что эффект может найти объяснение в рождении электрон-позитронных пар при аннигаляции частиц темной материи.

В этой статье авторы обсуждают куда более консервативную гипотезу о том, что избыток позитронов может порождаться пульсарами. Для объяснения всего избытка им требуется достаточно высокий темп рождения гамма-пульсаров во всей Галактике, а также достаточная активность близких объектов. Пока все укладывается в известные ограничения. Скорее всего, окончательный ответ дадут данные спутника ГЛАСТ-Ферми, которые появятся уже в ближайший год-два.

Кстати, о планируемых наблдениях пульсаров на ГЛАСТ-Ферми можно прочесть тут arxiv:0810.1637.

В связи с началом успешной работы Fermi-GLAST активизировалась активность, связанная с расчетами регистрируемости гамма-лучей от темной материи в нашей Галактике. Появилось сразу несколько работ.

Шпрингел и соавторы в своей статье в Nature рассматривают следующую проблему. Известно, что темное вещество распределено в гало неравномерно. Во-первых, есть собственно гало нашей Галактики, во-вторых в нем есть субгало (их число очень велико - порядка 100 000), в-третьих, и в гало и в субгало есть структуры. Спрашивается, сигнал от каких образований будет заметнее? Шпрингел и соавторы решают эту проблему с помощью детального численного моделирования (более подробно см. arxiv:0809.0898).

Ответ, даваемый в статье, таков. Заметнее будет сигнал от основного гало. Разумеется, он сильнее из центральной части Галактики (половина сигнала от всего гало идет из области с радиусом примерно 2.6 кпк). Хотя субгало суммарно и доминируют в полной светимости (если смотреть на нашу Галактику издалека, то основной аннигиляционный сигнал будет связан с субгало), но для наблюдателя на Земле субгало - достаточно далекие источники. Поэтому мы ждем сигнала в первую очередь из центральной части Млечного Пути.

Еще в одной статье (arxiv:0809.0901) также с помощью численного моделирования исследуется структура и образования гало темной материи. А в arxiv:0809.0886 обсуждается, сможет ли Fermi-GLAST обнаружить собственное движение субгало. Ответ: скорее всего нет, т.к. маловероятно, что даже ближайшее к нам субгало будет достаточно близко для этого.

Также вопрос о возможной регистрации темной материи путем наблюдения гамма-излучения от аннигиляции и свойства гало обсуждаются в arxiv:0809.1523.

Хороший обзор по наземной гамма-астрономии. Особенно полезен таблицами с зарегистрированными источниками (как хорошо известными в других диапазонах, так и неотождествленными).

На недавней конференции в Швеции коллаборация PAMELA заявила об обнаружении неожиданно высокого отношения числа позитронов к электронам на высоких энергиях. (Напомню, что PAMELA - это итальянский спутник с российским участием, предназначенный для изучения частиц космических лучей). В данной статье авторы пытаются объяснить этот результат тем, что избыток позитронов связан с аннигиляцией частиц темной материи. Конечно, было бы хорошо иметь независимое подтверждение данных PAMELA, но для этого, видимо, нужно будет дожидаться запуска AMS, хотя авторы также надеятся на PEBS.

Разумеется, для объяснения данных PAMELA можно использовать и другие идеи. Например, близкий источник типа молодого остатка сверхновой. Так что ясности пока нет.

Также о возможных параметрах частиц темного вещества см. arxiv:0808.3607, где авторы пытаются найти интерпретацию результатам DAMA/LIBRA, сравнивая результаты этого эксперимента с прочими.

См. также arxiv:0808.3867, где другая группа авторов обсуждает похожий сценарий. Также об астрофизических перспективах обнаружения темной материи см. полуобзорную статью arxiv:0808.3384.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Очень хороший обзор по гамма-астрономии. Упор сделан на источники (а не на установки и тп., хотя по методам наблюдений дана хорошая короткая сводка). Известные объекты отдельно (по классам) обсуждены. Все толково и понятно.

Очень важно помнить, что в "космических ускорителях" частицы не только ускоряются, но и излучают. Это обстоятельство накладывает ограничения на максимальные возможные энергии. Т.е., нельзя просто взять диаграмму Хилласа (связывающую размер и магнитное поле в источнике космических лучей) и получить оценку энергии. Энергия на самом деле будет ниже. А вот насколько и почему - можно прочесть в обзоре.

Обзор посвящен космическим лучам (а также нейтрино высоких энергий), тому, какую роль их исследования занимают в астрофизике, и на какие вопросы они могут помочь найти ответы.

См. также обзор автора arxiv:0808.0344.

Эффект Аскаряна позволяет регистрировать высокоэнергичные нейтрино по радиоизлучению, которое возникает при движении частиц в среде. На Земле чаще обсуждаются установки (и некоторые уже работают), где "рабочим телом" служит лед (Антарктический, гренландский). Но Дагкесаманский и Железных еще в 1989 году предложили наблюдать с помощью радиотелескопов Луну, и наблюдения были проведены. Правда, удалось получить лишь верхние пределы. Речь идет о регистрации очень коротких слабых радиосигналов.

В проекте NuMoon используется большой телескоп в Вестерборке. Изюминка в использовании более низких частот чем в предыдущих попытках. Наблюдения уже начались. Результаты пока позволяют лишь поставить верхние пределы, но это уже очень хорошие пределы.

Спутник AGILE второй год кружится на орбите. Это гамма-телескоп, работающий в диапазоне от 30 МэВ до 50 ГэВ (также на борту есть еще и небольшой рентгеновский телескоп и небольшой детектор гамма-всплесков). Сравнивать его имеет смысл с прибором EGRET на борту CGRO. AGILE обладает более высоким угловым разрешением и низкой ценой при прочих почти равных параметрах. Запущенный недавно GLAST гораздо мощнее AGILE, так что тут и сравнивать нечего.

В статье описывается в основном сам спутник, его приборы, работа с данными и тп. Ни слова о полученных за год с лишним научных результатах там нет. Но об этом можно почитать на странице проекта.

Очередная сводка результатов от обсерваотрии имени Оже. Сводка полезна тем, что суммированы все данные, не только по основной компоненте космических лучей. Кроме того, автор немного рассказывает о планах по строительству северной части обсерватории в США (правда, он не очень распространяется о финансовых трудностях, с которыми столкнулся проект). Кроме того, в США у Оже есть конкурент, который немного дальше продвинулся в реализации планов. Это Telescope Array.

Во время вспышки от квазара 3C 279 зарегистрировано тэВное излучение. Источник находится на z=0.536. Так что это рекорд для тэВного гамма-диапазона. Поскольку гамма-кванты могут существенно взаимодействовать с фоновым излучением, то данное наблюдение позволяет наложить важные пределы на свойства фона.

Это не материалы конференции, а "официальная статья". В ней представлены последние данные обсерватории имени Пьера Оже (конечно, ее южной части) по спектру космических лучей сверхвысоких энергий. Данные находятся в согласии с предсказаниями о завале Грейзена-Зацепина-Кузьмина.

Если кому-то интересны и свежие материалы конференций, где речь идет о последних результатах Оже, то их есть в Архиве: arxiv:0807.1024.

Авторы пишут, что для 27 частиц с энергиями выше 56 EeV наиболее вероятными местами рождения являются близкие радиогалактики. При этом галактик по морфологии и тп. не очень похожи на М87 (отсутствие существенного потока от М87 многими рассматривается как аргумент против связи этих частиц с близкими активными галактиками). Существенно, что речь не о всех зарегистрированных частицах со столь высокой энергией, а о подвыборке. Нет сомнений, что работу еще будут критиковать, и дискуссия продолжится.

Как вы помните, проект Оже (Auger) заявил некоторое время назад об обнаружении корреляции космических лучей высоких энергий с близкими активными ядрами галактик. Более ранний (и более скромный по размерах и методам) проект HiRes рапортует о результатах поиска аналогичной корреляции в своих данных. Результат отрицательный. Будем ждать, когда Оже накопит больше событий и выдаст новые данные.

Обнаруженная на установке Оже корреляция космических лучей высоких энергий с близкими активными галактиками не дает покоя ни наблюдателям, ни теоретикам. Напомню, что наблюдатели с завершенного эксперимента HiRes заявили, что они такой корреляции не видят. А теоретики сразу же начали критиковать полученные данные.

В данной статье снова приводится критика интерпретации данных, предложенной группой Оже, и дается альтернатива. Она состоит в том, что основной вклад дается одним близким источником - галактикой Центавр А.

Astroparticle Physics (я буду использовать удачный перевод "космомикрофизика") завоевала статус самостоятельной дисциплины на стыке астрофизики, физики элементарных частиц (и ускорительной, и космических лучей) и космологии. Разумеется, часто невозможно (да и не нужно) точно определить является ли данная работа или проект "космомикрофизическим" или его лучше называть как-то иначе. Как бы то ни было ? Область характеризуется еще и тем, что в ней осуществляются очень дорогие проекты. Поэтому различные агентства строят долгосрочные планы. В статье дается очень интересный обзор того, что планирует в этой области Европа на ближайшие 10 лет.

Основные вопросы, которые ставят перед собой в данной программе ученые, таковы:

Что могут сказать гравитационные волны и бурных астрофизических феноменах и о природе гравитации?

Первым стоит вопрос о природе темной материи. Здесь основными кандидатами являются нейтралино и аксионы. Что делается? Во-первых, идут лабораторные эксперименты по прямому детектированию частиц темной материи. В этой области европейцы, пожалуй, активнее других, и планируется продолжать поиски. Во-вторых, есть возможность увидеть частицы, являющиеся продуктами распада или аннигиляции частиц темной материи, например, гамма-кванты. У европейцев сейчас летает спутник PAMELA, от которого можно ожидать интересных результатов до запуска более мощного американского AMS. Однако, похоже, что у PAMELA есть какие-то трудности. В гамма-диапазоне у европейцев есть небольшой спутник AGILE. Планируемый в ближайшие месяцы к запуску американский GLAST будет намного эффективнее. Кроме того, можно искать продукты распада с помощью наземных гамма-телескопов, и тут с H.E.S.S. и MAGIC европейцы впереди планеты всей. Европейские планы по постройке большого морского нейтринного детектора потихоньку претворяются в жизнь, но очень потихоньку (об этом см. ниже). Наконец, в третьих, кое-что могут дать ускорительные эксперименты, и здесь, конечно, все надежды на LHC.

Что касается темной энергии, то тут Европа ограничивается стандартными астрономическими проектами в области наблюдательной космологии. Самым важным, наверное, в ближайшие 10 лет будет запуск спутника Planck (октябрь 2008 года). Кроме того, планируются обзоры в различных диапазонах спектра, но это чистая астрономия, которую космомикрофизика поддерживает морально.

Следующим пунктом стоит поиск распада протона. Для обнаружения надо строить подземные детекторы типа СуперКамиоканде, только на порядок больше. Пока идет проработка нескольких подходов (можно перечислить несколько названий проектов LENA, GLACIER, MEMPHYS, LAGUNA). Планируется, что к 2010 году будет выбран проект. Однако, все еще может сильно замедлиться. Стоимость установки будет порядка полумиллиарда евро. С такими проектами европейцы любят тянуть, поскольку нужно международная кооперация, а "у всех свои проблемы". Разумеется, такой детектор будет и прекрасным нейтринным детектором.

Теперь о "ловле нейтрино за бороду". Здесь интересны не только эксперименты типа морских детекторов с объемом порядка кубического километра. Во-первых, идут попытки померить массу нейтрино в лаборатории по измерению спектра электронов при бета-распаде (эксперимент KATRINA в Германии). Во-вторых, интересны исследования двойного безнейтринного бета-распада. Они должны дать ответ на вопрос о том, являются ли нейтрино майорановскими или дираковскими. Двойной безнейтринный бета-распад возможен только, если нейтрино майорановские.

Космические лучи. Европа активнейшим образом участвует в проекте Оже. Через несколько лет начнется монтаж северной части установки в США (южная полностью готова и работает). В северной части 45 процентов принадлежит Европе. Хотя чаще говорят о космических лучах сверхвысоких энергий, однако и на меньших энергиях есть еще немало нерешенных проблем. Для их разрешения строят отдельные детекторы. Один из детекторов стоит в Германии, и он будет продолжать свою работу.

Гамма-астрономия. Европейцы не собираются останавливаться на успехах, достигнутых группами H.E.S.S. и MAGIC. Разрабатывается проект гораздо более крупной сети наземных гамма-телескопов. По всей видимости будет две сети (северная и южная) с несколько разными параметрами, оптимизированными для изучения галактических источников (юг) и внегалактических (север).

Крайне заманчиво начать регистрировать нейтрино высоких энергий. Это возможно с помощью километровых детекторов в воде или льду. Пока в Антакртиде идет монтаж IceCube, европейцы тестируют в Средиземном море несколько прототипов водных детекторов. О едином европейском детекторе пока идут переговоры. Рано или поздно он наверняка будет построен, но какая-то конкретная информация о дизайне и тп. отсутствует. Кроме того, обсуждаются проекты косвенной регистрации нейтрино очень высоких энергий по радиоизлучению. В качестве рабочего тела тут может выступать, например, Луна.

Наконец, последняя тема связана с гравитационными волнами. В Европе работают VIRGO и GEO600. Апгрейд VIRGO позволит получить прибор, который действительно сможет иметь приемлемый темп регистрации слияний нейтронных звезд и черных дыр. Планируются более крупные установки (Einstein Telescope), но ясно, что даже при оптимистическом развитии событий их сооружение не попадает в ближайшие 10 лет. Что касается космических детекторов, то тут ESA сотрудничает с NASA в деле создания LISA. Пока обсуждается дата запуска 2018 год. Но, скорее всего, она будет несколько отодвинута. В 2010 году европейцы должны запустить прототип. Если с ним все пройдет удачно, то, наверное, появится реальных график реализации большого основного проекта.

Итого. Сейчас космомикрофизика находится на этапе, когда можно успеть снять сливки. Правда, требуется строить очень дорогие и технически сложные установки на земле, под землей, под водой и в космосе. В конце статьи автор приводит сводку проектов (и суммы), которые будут реализовываться в ближайшие 10 лет. Похоже, что Европа не отстает от США, или отстает не сильно. Ну на ее второе место покушаться вроде бы и некому.

миниобзор arxiv:0804.2256 Раздел, посвященный гамма-всплескам, в отчете о состоянии и перспективах гамма-астрономии очень высоких энергий (The Gamma Ray Burst section of the White Paper on the Status and Future of Very High Energy Gamma Ray Astronomy: A Brief Preliminary Report )
Authors: A. D. Falcone et al.
Comments: to appear in Proceedings of Gamma Ray Bursts 2007 Meeting, Santa Fe, New Mexico; 5 pages, 4 figures

Короткая заметка, в которой дается обзор наблюдений гамма-всплесков с помощью наземных гамма-телескопах в диапазоне порядка ТэВ. Это раздел большого отчета. Его цель - дать рекомендации для будущих проектов. Очень концентрировано описано теперешнее состояние дел (есть несколько неподтвержденных слабых кандидатов), теоретические основы, позволяющие надеяться на регистрацию гамма-всплесков на высоких энергиях, и сделаны некоторые выводы, касательно будущих наблюдений.

arxiv:0804.2741 Первые результаты с DAMA/LIBRA и комбинированные результаты с DAMA/NaI (First results from DAMA/LIBRA and the combined results with DAMA/NaI)
Authors: R. Bernabei et al.
Comments: 40 pages, 21 figures, 6 tables

В лаборатории Гран Сассо идет новый эксперимент по поиску частиц темной материи. Это DAMA/LIBRA (описание читайте в статье arxiv:0804.2738). Это развитие известного эксперимента DAMA, который несколько лет назад уже заявлял о том, что они видят сигнал, т.к. имела место сезонная модуляция, которую авторы проекта объясняли изменением относительной скорости Земли и частиц темной материи в процессе вращения нашей планеты вокруг Солнца. Сейчас авторы снова говорят о положительном результате уже на новой установке.

Авторы заявляют, что на уровне выше 8 стандартных отклонений видят годичную модуляцию на новой установке (с учетом старых результатов). Вывод сделан на основе 4-летних наблюдений. Интерпретация: наблюдается сигнал от регистрации частиц темной материи, заполняющих гало нашей Галактики.

Разумеется, большой раздел в статье посвящен возможным систематическим эффектам. Но в любом случае, видимо, придется ждать независимого эксперимента.

arxiv:0804.1938 Космические лучи и климат (Cosmic Rays and Climate)
Authors: Jasper Kirkby
Comments: 42 pages, 19 figures Journal-ref: Surveys in Geophysics 28, 333-375 (Nov 2007)

Автор обзора является пропонентом гипотезы о том, что климат существенным образом зависит от галактического потока космических лучей, которые модулируют плотность облачного покрова.

Обзор состоит из двух основных частей. В одной обсуждается палеоклимат и поток космических лучей в прошлом (включая и относительно недавнее прошлое, например маундеровский минимум). Во второй рассматриваются возможные физические механизмы, ответственны за связь космических лучей с облачным покровом.

Отмечу, что в обзоре никак не обсуждается критика Волфендейла (wolfendale) и его соавторов.

Выпуск 182. 18-31 марта 2008

обзор arxiv:0803.3040 Астрономия частиц сверхвысоких энергий (Astronomy with ultra high-energy particles)
Authors: Joerg R. Hoerandel
Comments: 34 pages, to appear in Reviews of Modern Astronomy

Сейчас установки типа Auger позволяют достаточно точно определять направления прихода частиц космических лучей. В некотором смысле, это начинает эру "астрономии частиц высокой энергии". Т.е., мы можем надеяться видеть источники. Этому и посвящен обзор.

Автор обсуждает возможные источники, распространение частиц (ведь из-за того, что частицы заряжены они отклоняются магнитным полем - и галактическим, и межгалактическим. Кроме того, частицы могут вступать в реакции с фотонами (реликтового излучения, или со звездным светом). Затем он переходит к рассмотрению детектирования частий и описывает основные параметры действующих установок. Далее рассмотрены данные по спектру и составу космических лучей высоких энергий. Наконец, автор переходит к собственно "астрономии космических лучей".

Рассмотрены корреляции направлений прихода космических лучей с различными астрофизическими источниками. Автор обсуждает насколько эти корреляции реалистичны, и как их можно проверять в ближайшем будущем с помощью новый экспериментов.

arxiv:0803.2298 Проверка предложенной связи между космическими лучами и облачным покровом (Testing the proposed link between cosmic rays and cloud cover)
Authors: T. Sloan, A.W. Wolfendale
Comments: 14 pages

В этой заметке критически разбирается гипотеза о связи облачного покрова с потоком космических лучей. Напомню, что две группы заявляли об обнаружении корреляции потока галактических космических лучей с облачным покровом (меньше лучей - меньше низких облаков). Сама достоверность этой корреляции несколько раз обсуждалась, и к какому-то окончательному выводу прийти не удалось.

В обсуждаемой статье авторы анализируют не саму корреляцию, а предложенный механизм, отвественный за ее наличие. В качестве такого механизма была предложена вариация степени ионизации в атмосфере, поскольку за ионизацию ответственны как раз галактические космические лучи. Авторам не удалось найти подтверждений данной гипотезы. Т.е., пишут они, не удалось показать, что изменения степени ионизации вызывают заметную часть вариации облачного покрова.

Конечно, данный результат ничего не говорит о достоверности корреляции между потоком космических лучей и облачностью. Тем не менее, это еще один камень в огород авторов гипотезы о том, что вариации потока космических лучей ответственны за климатические изменения. Например, может быть так, что корреляция-то реальна, но вот механизм другой. Т.е., и космические лучи и облачность (климат) коррелируют с третьей величиной, а никакой прямой связи между космическими лучами и изменениями температуры на Земле нет.

С другой стороны появились две работы (arxiv:0803.2765 и arxiv:0803.2766), в которых авторы обсуждают возможность того, что космические лучи, посредством своего воздействия на формирование облачного покрова, могут быть важным участником глобальной климатической эволюции.

Выпуск 181. 01-17 марта 2008 года

обзор arxiv:0803.1609 Наземная гамма-астрономия с черенковскими телескопами (Ground based gamma-ray astronomy with Cherenkov Telescopes)
Authors: Jim Hinton
Comments: 18 pages, 7 figures, accepted for publication in the New Journal of Physics

Автор дает обзор методов наблюдения гамма-излучения с помощью наземных черенковских телескопов, описывает работающие установки и основные результаты. Проектов упомянуто немало, но показательно, что картинки с результатми содержат практически только данные H.E.S.S.

Выпуск 178. 22-31 января 2008 года

миниобзор arxiv:0801.3028 Космомикрофизика: загадки и открытия (Astroparticle Physics: Puzzles and Discoveries)
Authors: V. Berezinsky
Comments: 13 pages, Invited talk at TAUP 2007 conference, September 2007, Sendai, Japan

Интересное эссе, посвященное некоторым загадкам в космологии и родственных областях. Основное внимание уделено эффекту Грейзена-Зацепина-Кузьмина (GZK) и проблемам с лямбда-членом.

обзор arxiv:0801.4376 Лекции по космическим лучам высоких энергий (Lecture notes on high energy cosmic rays)
Authors: M. Kachelriess
Comments: 82 pages, prepared for the 17th Jyvaskyla Summer School

Обзоры и лекции по космическим лучам появляются регулярно, и не на все их них я обращаю ваше внимание. Данные лекции меня заинтересовали тем, что здесь аккуратно приведены многие базовые вещи. 80 страниц текста - это немало, и автор смог разъяснить многие понятия, которые обычно в обзорах не разжевываются.

Выпуск 176. 20 декабря 2007-09 января 2008 года

обзор arxiv:0712.3352 Гамма-астрономия (Gamma-ray Astronomy)
Authors: Jim Hinton
Comments: 24 pages, 12 figures. Rapporteur talk at the 30th International Cosmic Ray Conference, Merida, Mexico

Перед автором стояла следующая задача: дать обзор 175 работ по гамма-астрономии, представленных на 30-й международной конференции по космическим лучам. Что получилось - в статье.

Выпуск 175. 14-19 декабря 2007

arxiv:0712.2843 Корреляция космических лучей сверхвысоких энергий с близкими активными ядрами галактик (Correlation of the highest-energy cosmic rays with the positions of nearby active galactic nuclei)
Authors: The Pierre auger Collaboration
Comments: 33 pages, 8 figures, submitted to Astropart. phys

Большая статья проекта Оже, в которой уже детально разбирается обнаруженная корреляция с относительно близкими активными ядрами галактик. Повторять суть работы нет смысла. Здесь просто больше подробностей, чем в короткой заметке в Science.

О некоторых технических аспектах проекта можно почитать здесь: arxiv:0712.2832.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 174. 01-13 декабря 2007

обзор arxiv:0712.0315 Астрофизика очень высоких энергий (Very-High Energy Gamma Astrophysics)
Authors: Alessandro De Angelis, Oriana Mansutti, Massimo Persic
Comments: 20 pages, Invited Review Talk at the Sixth International Workshop on New Worlds in Astroparticle Physics, September 6-8, 2007, University of the Algarve, Faro, Portugal

Большой достаточно популярный обзор по гамма-астрономии. Все основные установки (и наземные, и спутниковые), результаты и модели упомянуты. Разумеется, не забыты и проекты ближайшего будущего.

книга arxiv:0712.1548 Наука с новым поколением экспериментов в области жесткого гамма-излучения (Science with the new generation high energy gamma- ray experiments)
Authors: почти двести авторов
Comments: 328 pages, 7.8Mb, Proceedings of the 5th SCINEGHE Workshop, June 18-20, 2007

Целиком выложен сборник трудов конференции, посвященной гамма-астрономии. На мой взгляд, это правильный путь. Печатные "кирпичи" с трудами конференций вполне можно отменить.

Выпуск 173. 20-30 ноября 2007

сборник arxiv:0711.2683 Материалы коллаборации ANTARES для ICRC 2007 (ANTARES Collaboration Proceedings of ICRC 2007)
Authors: ANTARES Collaboration
Comments: HTML file with clickable links to papers

Коллаборация ANTARES (будущий большой морской нейтринный детектор) собрала все свои статьи для материалов международной конференции по космическим лучам. Но сделано это не в виде "книжки", а в виде набора линков. Все лучше, чем ничего, т.е., чем искать все многочисленные статьи этой группы, раскиданные по архиву.

обзор arxiv:0711.2804 О происхождении космических лучей сверхвысоких энергий в активных ядрах галактик и гамма-всплесках в свете последних результатов Оже (On Gamma Ray Burst and Blazar AGN Origins of the Ultra-High Energy Cosmic Rays in Light of First Results from Auger)
Authors: Charles D. Dermer
Comments: 25 pages, 16 figs, invited talk at Merida Yucatan ICRC

Только-только вышла статья с результатами обсерватории им. Оже, которые свидетельствуют в пользу происхождения космических лучей в относительно близких активных ядрах галактик, как уже появляются обзоры, в которым обсуждается этот результат!

Кроме обсуждения нового результата, связанных с ним вопросов и перспектив его проверки и уточнения, автор просто дает достаточно подробный обзор по космическим лучам сверхвысоких энергий.

arxiv:0711.4060 Комментарий к работе "Correlation of the Highest-Energy Cosmic Rays with Nearby Extragalactic Objects" (Comment on "Correlation of the Highest-Energy Cosmic Rays with Nearby Extragalactic Objects")
Authors: Dmitry Gorbunov, Peter Tinyakov, Igor Tkachev, Sergey Troitsky
Comments: 7 pages, 1000 words, 2 figures, scicite.sty

Короткий полемический комментарий относительно недавней работы группы обсерватории им. Оже по отождествлению источников космических лучей сверхвысоких энергий с близкими активными ядрами галактик. Собственно, суть в том, что авторы не согласны с интерпретацией, предложенной в оригинальной работе.

Например, пишут авторы, мы не видим событий от скопления галактик в Деве, хотя модели, в которых космические лучи порождаются активными ядрами, предсказывают большой сигнал от этого ближайшего крупного скопления галактик. Собственно, детальный анализ предсказаний модели с данными Оже показывает существенные расхождения в распределении модельных и наблюдаемых событий.

Это не означает, однако, что космические лучи точно не связаны ни с какими активными ядрами. Просто, пишут авторы, возможно, что есть небольшое число источников, которых нет в Деве, но есть в Центавре. Например, галактика Cen A. А основная масса активных ядер (например, многочисленные сейфертовские галактики) космические лучи высоких энергий не дает.

Выпуск 172. 01-19 ноября 2007

arxiv:0711.2256 Корреляции космических лучей сверхвысоких энергий с близкими внегалактическими объектами (Correlation of the highest energy cosmic rays with nearby extragalactic objects)
Authors: The Pierre Auger Collaboration
Comments: 22 pages, 2 figures, Journal-ref: Science, vol.318, p.939-943 (9 November 2007)

Вот статья, результаты которой недавно можно было найти на всех новостных лентах. Результат подается как окончательное решение загадки космических лучей сверхвысоких энергий: они связаны с относительно близкими активными ядрами галактик. На самом деле, конечно, не надо воспринимать этот конкретный результат как окончательный. Предстоит еще довольно много работы по его проверке. Тем не менее, что же найдено.

Используя данные почти четырех лет наблюдений на обсерватории имени Оже (отмечу, что все это время обсерватория достраивалась- устанавливались новые детекторы, полномасштабные наблюдения начались совсем недавно), авторы обнаружили, что восстановленные источники космических лучей сверхвысоких энергий неплохо коррелируют с близкими (менее 75 Мпк) активными ядрами галактик, которые уже неоднократно рассматривались в качестве возможных генераторов этих суперэнергичных частиц.

Для такого вывода использовано 81 событие, которые были зарегистрированы между 1 января 2004 года и 31 августа 2007. Это очень "хорошие события", вообще, конечно же, детекторы зарегистрировали намного больше космических частиц. Поскольку траектории космических лучей (заряженных частиц) искажается межгалактическим магнитным полем, то нельзя просто брать направления, с которых пришли частицы, надо провести некоторы непростой анализ по определению возможного истинного направления на источник. Это было проделано. Итогом стало обнаружение сильной корреляции с активными ядрами.

Отмечу, что из 22 страниц семь занимает список авторов. Плюс еще есть картинки. Так что сам материал небольшой, как и полагается в Science, и его всем стоит прочесть.

См. также статью Ultra High Energy Cosmic Rays: origin and propagation, в которой дается некоторый обзор по происхождению и распространению космических лучей сверхвысоких энергий. А также Distortion of Ultra-high-energy sky by Galactic Magnetic Field, где рассказывается о том, как магнитное поле Галактики способно исказить траектории частиц.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 171. 17-31 октября 2007

arxiv:0710.3528 Обзор галактической плоскости на H.E.S.S. (The H.E.S.S. survey of the inner Galactic plane)
Authors: S. Hoppe for the H.E.S.S. Collaboration
Comments: 4 pages, 3 figures, ICRC 2007

Небольшая статья, дающая исчерпывающую базовую информацию по обзору галактической плоскости, проводимому на гамма-телескопе H.E.S.S. Первая часть обзора включала в себя только самую внутреннюю часть Галактики. Теперь же покрытие по галактической долготе существенно расширилось. Если после первого этапа полоса шириной 6 градусов охватывала долготы от -30 до +30 градусов вокруг галактического центра, то теперь охвачены долготы от -85 до 60 градусов. Разумеется, открыты новые источники.

сборник статей arxiv:0710.4057 Сборник статей группы H.E.S.S. для материалов ICRC 2007 (H.E.S.S. ICRC 2007 contributions)
Authors: The H.E.S.S. Collaboration
Comments: 184 pages, large file

Вместе собраны все статьи, представленные коллаборацией H.E.S.S. для публикации в материалах конференции по космическим лучам. О многих из них мы рассказывали в обзорах.

миниобзор arxiv:0710.4909 Происхождение галактических космических лучей (The origin of galactic cosmic rays)
Authors: Joerg R. Hoerandel
Comments: 8 pages, Invited talk given at the Roma International Conference on Astro-Particle physics (RICAP07) June 20th - 22nd, 2007. To be published in Nuclear Instruments and Methods A

Название говорит само за себя. Существенно, что автор рассматривает самые разные методы исследования космических лучей. Поэтому обзор получается очень цельным. Как положено, обзор завершается обсуждением нерешенных проблем и кратким описанием будущих экспериментов.

Выпуск 170. 01-16 октября 2007

arxiv:0710.1537 Одновременные наблюдения Sgr A* на Чандре и H.E.S.S. во время рентгеновской вспышки (Simultaneous H.E.S.S. and Chandra observations of Sgr A* during an X-ray flare)
Authors: Jim Hinton et al. (for the H.E.S.S. Collaboration)
Comments: 4 pages, 2 figures, Contribution to the 30th ICRC, Merida, Mexico, July 2007

Как известно, черная дыра в центре нашей Галактики - Sgr A* - время от времени выдает вспышки, наблюдаемые в рентгеновском и ИК диапазонах. Одну из них удалось одновременно пронаблюдать и в жестком гамма на H.E.S.S. Как оказалось, в гамма никакой вспышки не произошло. Это значит, что очень жесткие кванты возникают не вблизи черной дыры, как рентген, а где-то подальше.

arxiv:0710.2418 Обзор галактической плоскости на H.E.S.S. разоблачает источник Milagro (H.E.S.S. Galactic Plane Survey unveils a Milagro Hotspot)
Authors: H.E.S.S. Collaboration: A. Djannati-Atai, E. Ona-Wilhelmi, M. Renaud, S. Hoppe
Comments: 4 pages, 3 figures; To appear in the Proceedings of the 30th ICRC (Merida, Mexico)

MILAGRO - это наземный гамма-детектор, представляющий собой крытый бассейн с множеством фотоумножителей по стенкам. Он работал в диапазоне порядка десятков ТэВ. Не сказать, чтобы эксперимент был очень удачным ....

Одним из результатов было обнаружение некоторого пятна. По данным MILAGRO трудно было сказать в самом деле мы видим какой-то источник, или нет. Недавние наблюдения на H.E.S.S. однозначно говорят, что это реальный гамма-источник.

Природа источника пока не ясна. Он явно протяженный (угловое разрешение H.E.S.S. позволяет это утверждать). В этом направлении есть остаток сверхновой, но пока не ясно связан ли источник с остатком.

обзор arxiv:0710.2750 Переход от галактических космических лучей к внегалактическим (Transition from galactic to extragalactic cosmic rays)
Authors: V. Berezinsky
Comments: Invited talk at 30th Int. Cosmic Ray Conf., Merida (Mexico) 2007

Хорошо известно, что значительная часть космических лучей рождается в нашей Галактике, преимущественно в остатках сверхновых. Но так же известно, что космических высоких энергий не могут иметь галактическое происхождение. Значит, на каких-то энергиях должен быть переход. Но на каких? Собственно, обсуждению этого вопроса и посвящен обзор.

Выпуск 169. 19-30 сентября 2007

arxiv:0709.3390 Состав космических лучей сверхвысоких энергий и спектр по данным обсерватории имени Пьера Оже (Composition of UHECR and the Pierre Auger Observatory Spectrum)
Authors: Katsushi Arisaka et al.
Comments: 18 pages, 6 figures

Авторы попытались определить состав космических лучей сверхвысоких энергий по данным обсерватории Оже. К сожалению, прийти к какому-то четкому выводу не удалось. Пока состав лучей в момент их "выхода" из источника с равным успехом можно описать и ядрами железа, и кислородом, и протонами, и их смесью .... Есть некоторые указания на то, что все-таки железо подходит лучше, но пока это лшь указания.

arxiv:0709.3654 VERITAS: состояние и последние результаты (VERITAS: Status and Latest Results)
Authors: G. Maier, et al
Comments: 4 pages; contribution to the 30th International Cosmic Ray Conference, Merida, Mexico, July 2007

Практически иссяк поток материалов для конференции по космическим лучам, посвященных результатам MAGIC (кстати, авторы наконец-таки собрали все эти статьи по одну ссылку - стало удобнее), как подоспела пачка статей по VERITAS.

В первой, разумеется, кратко описано состояние эксперимента и основные результаты. Ну а дальше, длинной чередой идут работы, посвященные отдельным аспектам.
arxiv:0709.3657 - про наблюдение одной из лацертид.
arxiv:0709.3659 - про наблюдеия Mrk 501 и Mrk 421.
arxiv:0709.3661 - про наблюдение LS I +61 303.
arxiv:0709.3661 - про наблюдение М87.
arxiv:0709.3695 - про наблюдение еще двух внегалактических источников 1ES 0647+250 и 1ES 0806+524.
arxiv:0709.3695 - про наблюдения гамма-всплесков.
arxiv:0709.3868 - про наблюдения Крабовидной туманности.
arxiv:0709.3975 - про наблюдения пульсарных туманностей.
arxiv:0709.3977 - про исследования атмосферы.
arxiv:0709.4006 - про анализ данных на VERITAS.
arxiv:0709.4006 - про исследования самой системы VERITAS с помощью численного моделирования (т.е., моделировался процесс регистрации источников и тп.).
arxiv:0709.4006 - Это другая "техническая" статья. В работе наземных черенковских детекторов есть немало хитростей. Ведь, например, восстановить спектр изначального гамма-излучения, наблюдая на самом деле некоторый ток в детекторе, порожденный уже оптическими вспышками, совсем непросто.
В arxiv:0709.4233 описан софт, с помощью которого обрабатываются данные VERITAS.
В arxiv:0709.4298 описаны наблюдения остатка сверхновой IC 443.
В arxiv:0709.4299 описаны совиестные наблюдения на VERITAS, Swift, RXTE двойной системы LS I +61 303.
В arxiv:0709.4300 речь идет о наблюдениях Крабовидной туманности на телескопе Whipple.
В arxiv:0709.4438 содержится описание триггерной системы VERITAS.
В arxiv:0709.4455 можно прочесть о методике, связанной с регистрацией прямого черенковского излучения первичной частицы до порождения ливня.
Калибровке VERITAS посвящена статья arxiv:0709.4479.
Об инструментах, которые стоят в фокальной плоскости VERITAS написано в arxiv:0709.4517.

arxiv:0709.4094 Выявление связи между мощными пульсарами и очень высокоэнергичными гамма-источниками (Establishing a connection between high-power pulsars and very-high-energy gamma-ray sources)
Authors: S. Carrigan et al., for the H.E.S.S. Collaboration
Comments: 4 pages, Proceedings of the 30th ICRC, Merida, Mexico

Интересная работа (а заодно объединю тут разные статьи H.E.S.S. для материалов 30th ICRC).

Авторы представляют результаты систематического исследования пульсаров в ТэВном диапазоне. Сделано это на основе обзора внутренней Галактики на H.E.S.S. В эту область попало 435 пульсаров. Авторы показывают, что мощные пульсары (обычно это молодые объеты, у них темп выделения вращательной энергии очень велик) очень часто наблюдаются как источники жесткого гамма. Из 435 H.E.S.S. увидел 30. Это много даже с учетом того, что авторы не исключают, что часть из этих 30 может оказаться случайным совпадением. Возможно, это самая многочисленная популяция ТэВных источников в Галактике.

О других работах по H.E.S.S. В arxiv:0709.4103 рассказывается о наблюдениях остатка сверхновой RCW 86. В arxiv:0709.4103 описано открытие кандидата в пульсарные туманности - источника HESS J1718-385. Для некоторых объектов H.E.S.S. дает только верхние пределы. Сводка таковых для активных ядер галактик дана в статье arxiv:0709.4598. А вот галактика PG 1553+113 была обнаружено, что и описано в arxiv:0709.4602. Вспышка активного ядра PKS 2155-304 описана в работе arxiv:0709.4608. Авторы утверждают, что вспышка достаточно необычна. Наконец, статья arxiv:0709.4621 посвящена наблюдениям остатка сверхновой RX J0852.0-4622.
Об открытии очередной лацертиды и ограничениях на внегалактическое фоновое излучение можно прочесть в arxiv:0709.4584 (это уже не материалы конференции, а оригинальная статья).

Выпуск 168. 11-18 сентября 2007

arxiv:0709.1380 Наблюдения гамма-всплесков на телескопе MAGIC: состояние и перспективы (Observation of GRBs by the MAGIC Telescope, Status and Outlook)
Authors: D. Bastieri et al.
Comments: Contribution to the 30th ICRC, Merida Mexico, July 2007 on behalf of the MAGIC Collaboration

На наземном гамма-телескопе MAGIC регулярно проводят поиски сигнала от гамма-всплесков. Пока, увы, ничего не обнаружено. Но о том, какие есть планы и надежды, можно прочесть в этой статье.

Статей по результатам MAGIC появилась масса. О наблюдениях гамма-всплесков на MAGIC см. также arxiv:0709.1386. О поиске тау-нейтрино - arxiv:0709.1462. Об открытии жесткого гамма от 3С 279 - в arxiv:0709.1475. О мониторинге блазаров - тут. О регистрации излучения от BL Lac в 0709.2265, О наблюдениях другой лацертиды, проведенных совместно с рентгеновскими спутниками, читайте в следующей статье. О наблюдениях во время сумерек и при лунном свете читайте здесь. О наблюдениям микроквазаров - в 0709.2288. О поисках источников космических лучей сверхвысоких энергий - здесь. О тестовых прогонах в рамках подготовки к совместным наблюдениям с нейтринными проектами можно прочесть здесь.

О технологии, используемой при создании зеркала MAGIC-II (более крупной и современной версии, второй телескоп будет стоять рядом с первым, и они будут работать в паре) можно прочесть здесь: arxiv:0709.1372. Камера, которая будет установлена на MAGIC-II, описана в arxiv:0709.2474 О статусе пострйоки второго телескама см. 0709.2605.

Апгрейду телескопа посвящена статья arxiv:0709.2363. Еще о технических аспектах работы MAGIC см. arxiv:0709.1410, arxiv:0709.1574, arxiv:0709.1694, arxiv:0709.2052.

arxiv:0709.1422 Обсерватория Пьера Оже: состояние и результаты (Pierre Auger Observatory status and results)
Authors: Veronique Van Elewyck, for the Auger Collaboration
Comments: 8 pages, 4 figures. Prepared for the proceedings of the 42nd Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories, La Thuile, Italy, 10-17 Mar 2007

Очередной "дежурный" отчет о состоянии дел на обсерватории им. Пьера Оже. Хотя особых новостей нет, но ввиду важности темы обращаю ваше внимание (также можно посмотреть и arxiv:0709.250094 на ту же тему).

О работе той, части Обсерватории, которая состоит из 1600 наземных черенковских детекторов, можно прочесть тут.

Также см. 0709.2125, где речь идет о том насколько аккуратно эти детекторы восстанавливают свойства первичной частицы.

arxiv:0709.1735 CGRaBS: Обзор кандидатов в гамма-блазары (CGRaBS: An All-Sky Survey of Gamma-Ray Blazar Candidates)
Authors: Stephen E. Healey, et al.
Comments: 18 pages, 6 figures, accepted for publication in ApJS

Люди продолжают готовиться к запуску GLAST. В данной статье представлен каталог ярких блазаров, которые, как можно ожидать, окажутся яркими и в гамма-диапазоне. Отбор производился в первую очередь по радиоспектрам. Всего в список вошло 1625 объектов, которые достаточно равномерно распределены по небу (кроме, конечно, полосы вдоль Млечного Пути).

Таблицу с данными можно скачать здесь.

Также теме гамма-блазаров, но уже в связи с наблюдениями на AGILE и MAGIC, посвящена статья 1881.

arxiv:0709.2048 Cherenkov Telescope Array: следующее поколение наземных гамма-обсерваторий (Cherenkov Telescope Array: The next-generation ground-based gamma-ray observatory)
Authors: G. Hermann, et al.
Comments: 4 pages, 3 figures, to appear in the proceedings of the 30th International Cosmic Ray Conference, Merida, July 2007

Кроме SKA - гигантской антенной решетки, работающей в радио - планируют строить и крупные системы наземных гамма-телескопов. Идея, на пальцах, достаточно простая. Возьмем не 4 телескопа (как в чрезвычайно успешном H.E.S.S.), а гораздо больше. Добавим новые технологии - и получим суперинструмент. На самом деел, конечно, все сложнее. В частности, надо детально прорабатывать научную программу и тп. Этим сейчас и занимается большая международная группа ученых. Прочитать про это можно в статье, а можно на сайте проекта CTA (Cherenkov Telescope Array).

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 167. 25 августа - 10 сентября 2007

миниобзор arxiv:0709.0704 "Белая книга" о состоянии и будущем наземной гамма-астрономии (White Paper on the Status and Future of Ground-based Gamma-ray Astronomy)
Authors: H. Krawczynski et al.
Comments: 4 pages, Proceedings of the 30th ICRC, Merida, Mexico, July 2007

В связи с бурным развитием наземной гамма-астрономии астрофизическое подразделение Американского физического общества заказало подорбный отчет (т.н. "белую книгу") по этой теме. В короткой заметке авторы описывают работу группы, занимающейся составлением отчета.

arxiv:0709.0772 Астрофизическая мотивация для модернизации южной обсерватории имени Пьера Оже (Astrophysics Motivation behind the Pierre Auger Southern Observatory Enhancements)
Authors: Gustavo Medina-Tanco, for the Pierre Auger Collaboration
Comments: Proc. of the 30th Int. Cosmic Ray Conference, Merida, Mexico, July 2007

Для южной (аргентинской) части обсерватории имени Пьера Оже запланирован ввод в строй новых детекторов. Как ни странно, но целью является не движение в сторону регистрации более энергичных космических лучей, а наоборот. Дело в том, что лучи с энергией менее 10¹⁸ эВ регистрируются не слишком хорошо. Ведь изначальной целью были именно лучи сверхвысоких энергий! Теперь ученые хотят протянуть чувствительность приборов в сторону более низких энергий (разумеется, сделать это гораздо проще, чем повышать вероятность регистрации более энергичных частиц).

Нововведение позволит изучать на обсерватории области спектра, называемые "вторым коленом" и "лодыжка" (изначально был введен термин "колено", отражающий излом в спектре). Безусловно, очень важно получать данные в достаточно широком диапазоне в рамках одного и того же эксперимента.

arxiv:0709.0634 Детекторы космических лучей на Земле и в космосе (Detectors for Cosmic Rays on Ground and in Space)
Authors: Hiroyasu Tajima
Comments: 14 pages, 21 figures, Invited Talk at 11th Vienna Conference on Instrumentation, Vienna, Austria, February 19-24, 2007, To be published in Nuclear Instruments and Methods A

Автор дает обзор современных экспериментов в области космических лучей: обсерватория им. Оже, PAMELA, ICECUBE, ANITA, рассматривает черенковские телескопы (CANGAROO, HESS, MAGIC, VERITAS), затем речь идет о спутнике GLAST.

Выпуск 166. 14-24 августа 2007

миссия arxiv:0708.1808 Запуск космического эксперимента PAMELA (Launch of the Space experiment PAMELA)
Authors: M. Casolino et al.
Comments: Accepted for publication on Advances in Space Research

Также более года работает на орбите итальянско-российский спутник PAMELA. Он предназначен для изучения космических лучей. Особую роль в программе занимает поиск антиядер (антипротоны и более тяжелые). В статье еще раз описывается эксперимент, его задачи, и результаты первых месяцев работы.

arxiv:0708.2742 Альбедо Луны в гамма-лучах (The Gamma-ray Albedo of the Moon)
Authors: Igor V. Moskalenko, Troy A. Porter
Comments: 6 pages, 4 figures, emulateapj.cls; to appear in the Astrophysical Journal

Авторы детально вычисляют альбедо в гамма-лучах различных энергий. Оказывается, при наличии хороших вычислений и калибровки (с последним должен помочь спутник PAMELA) можно по гамма-данным (например со спутника GLAST или AGILE) мониторировать спектр (не поток, а именно спектр!) космических лучей около Земли.

arxiv:0708.2934 Наблюдения галактических источников очень высоких энергий на телескопе MAGIC (Observation of Galactic Sources of Very High Energy Gamma-Rays with the MAGIC Telescope)
Authors: H. Bartko
Comments: Mod. Phys. Lett. A, Vol. 22, No. 29 (2007) pp. 2167-2174

Поскольку сейчас наземная гамма-астрономия переживает период бурного роста, я стремлюсь обращать внимание на текущие обзоры, ибо быстро появляются новые данные.

Дается краткий обзор основных результатов, полученных на телескопе MAGIC по источникам в нашей Галактике (остатки свехновых, пульсары, двойные системы).

Заодно отмечу новый результат H.E.S.S.: открытие гамма-излучения от еще одного блазара (1ES 0347-121). Об этом можно почитать в статье arxiv:0708.3021.

Выпуск 164. 20-31 июля 2007

arxiv:0707.2815 Наблюдения лацертид 3C 66A и OJ 287 на очень выскоих энергиях (Very high energy observations of the BL Lac objects 3C 66A and OJ 287)
Authors: T. Lindner et al.
Comments: 24 pages, 15 figures, Accepted for publication in Astroparticle Physics

Собственно, ничего супервыдающегося тут нет - ну отнаблюдали еще пару лацертид на сотнях ГэВ. Однако данный результат - это повод сказать пару слов об одной очень интересной установке - STACEE.

STACEE - Solar Tower Atmospheric Cherenkov Effect Experiment

STACEE - это солнечная станция. Там много-много зеркал, которые днем собирают солнечный свет, чтобы давать энергию. А вот по ночам на STACEE ведут наблюдения космических лучей! И даже получают результаты. Конечно, специализированные установки типа H.E.S.S., MAGIC лучше, но тем не менее ...

миниобзор arxiv:0707.2915 Гамма фон: обзор (Gamma-ray background: a review)
Authors: Tanja M. Kneiske
Comments: 10 pages, 2 figures, proc. of FRASCATI workshop 2007, Vulcano, Italy, to be pub. in Chinese Journal of Astronomy & Astrophysics

Если с рентгеновским фоном (даже жестким) ситуация на 80-90 процентов ясна, то с гамма-фоном не все так просто. В обзоре приводятся основные данные, суммирующие наше знание "до GLAST".

arxiv:0707.4541 GAW - атмосферный черенковский телескоп с большим полем зрения (GAW - An Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope with Large Field of View)
Authors: G. Cusumano et al.
Comments: 4 pages, 2 figures, PDF format, Proceedings of 30th ICRC, International Cosmic Ray Conference 2007, Merida, Yucatan, Mexico, 3-11 July 2007

GAW - Gamma Air Watch. Это прототип, на котором отрабатываются новые технологии. Он будет состоять из трех 2-метровых зеркал. Идея состоит в получение высокого качества результатов при большом поле зрения (24 на 24 градуса). Первый из трех телескопов будет установлен уже этой осенью.

Выпуск 163. 01-19 июля 2007

arxiv:0706.4439 Наблюдения АЯГ в диапазоне ГэВ/ТэВ с помощью телескопа MAGIC (AGN Observations in the GeV/TeV Energy Range with the MAGIC Telescope)
Authors: Robert Wagner (for the MAGIC Collaboration)
Comments: 7 pages, 8 figures, to appear in the proceedings of Extragalactic Jets: Theory and Observation from Radio to Gamma Ray, Girdwood (AK), May 2007

Дается обзор данных по наблюдениям активных ядер галактик различных типов на наземном гамма-телескопе MAGIC в диапазоне энергий порядка нескольких ТэВ и ниже.

О новом открытии - обнаружении жесткого гамма излучения от лацертиды 1ES1011+496 на z=0.212 - см. arxiv:0706.4435.

Также см. arxiv:0706.4442, arxiv:0706.4453.

arxiv:0707.2638 Спектр космических лучей сверхвысоких энергий по данным обсерватории имени Пьера Оже и его астрофизические приложения (The UHECR spectrum measured at the Pierre Auger Observatory and its astrophysical implications)
Authors: T.Yamamoto, for the Pierre Auger Collaboration
Comments: 4 pages, Contribution to the 30th International Cosmic Ray Conference, Merida Mexico, July 2007

Я стараюсь в своих обзорах следить за появлением новых данных с обсерватории имени Пьера Оже. В этой короткой заметке приводятся данные по, вероятно, самой важной теме - спектру космических лучей сверхвысоких энергий.

На первом рисунке приведено три спектра. Обсерватория использует две методики для регистрации космических лучей. Чаще всего срабатывают т.н. водные черенковские детекторы (SD - surface detectors). Их полное число будет превосходить полторы тысячи! Кроме этого, стоят 24 комплекса зеркал, которые ясными безлунными ночами могут наблюдать вспышки, возникающие после влета частицы в атмосферу. Последствия входя в атмосферу некоторых частиц удается засечь сразу двумя методами - тогда имеем "гибридное детектирование". В этом случае можно точнее всего определить энергию частицы. Правда, таких событий пока не слишком много. Три спектра соотвествуют гибридной регистрации (кружки), и регистрации с помощью наземных водных детекторов. Авторы выделили частицы, которые летели под углом более 30 градусов к горизонту (черные треугольники) и менее 30 градусов. Видно, что пока ошибки (связанные в основном с числом частиц) невелики, все три спектра хорошо совпадают друг с другом. В области самых больших энергий пока частиц мало, точки начинают "прыгать", возрастают ошибки (показаны "усиками"). Но все равно кое-что можно сказать. Для этого взглянем на второй рисунок.

На втором рисунке показан суммарный спектр (по данным всех детекторов) в сравнении с несколькими моделями. Во-первых, важным результатом является то, что на высоких энергиях спектр нельзя описать одним показателем степени (на высоких энергиях спектр круче, хотя его поведение там может быть и не монотонным). Посмотрим, что показывает сравнение с с моделями. Красные кривые соотвествуют тому, что космические лучи высоких энергий - это только протоны. Видно, что эта модель не очень хорошо описывает данные. Голубые кривые соответствуют смешанному составу космических лучей (т.е. есть и другие ядра). Здесь совпадение лучше, но все равно видно, что простые модели не могут полностью описать спектр.

По сути только в этом году обсерватория Оже выходит на полную мощность. Так что данных будет больше. Будем ждать.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 162. 20-30 июня 2007

arxiv:0706.2960 Ограничения на топ-даун модели происхождения космических лучей сверхвысоких энергий по данным обсерватории имени Оже (Constraints on top-down models for the origin of UHECRs from the Pierre Auger Observatory data)
Authors: D.V. Semikoz, for the Pierre Auger Collaboration
Comments: 4 pages, Contribution to the 30th International Cosmic Ray Conference, Merida, Mexico, July 2007

Топ-даун (top-down) - это модели, в которых частицы космических лучей приобретают свои энергии не в результате разгона в каком-то космическом ускорителе, а образуются в результате распадов массивных частиц. Новые данные, полученные с помощью обсерватории имени Пьера Оже, позволяют наложить существенные ограничения на эти модели. А именно, практически все реалистичные (с теоретической точки зрения) варианты рождения частиц в гало нашей Галактики оказываются исключенными.

arxiv:0706.3940 Северная часть обсерватории им. Пьера Оже (The Northern Site of the Pierre Auger Observatory)
Authors: D. Nitz, for the Pierre Auger Collaboration
Comments: Submission to the 30th International Cosmic Ray Conference, Merida Mexico, July 2007; 4 pages, 4 figures

Та огромная обсерватория для наблюдения космических лучей, которая в этом году будет достроена в Аргентине - это лишь половина всего проекта. Причем, меньшая половина. Вторую планирую построить в северном полушарии, в Колорадо. По площади она будет в три с лишним раза больше. Наверное, просто из-за естественного хода времени, и оборудование там будет чуть посовершеннее (а, возможно, оно будет получше из-за учета каких-то проблем, которые могут быть у южной обсерватории). Правда, южная-то уже работает, а северная существует лишь на бумаге.

arxiv:0706.4065 Наблюдения гамма-лучей высокой энергии от Кассиопеи А на телескопе MAGIC (Observation of VHE gamma-rays from Cassiopeia A with the MAGIC telescope)
Authors: J. Albert, et al, for the MAGIC collaboration
Comments: 4 pages, 4 figures, submitted to A&A

С достоверностью более 5 сигма обнаружено жесткое гамма-излучение (порядка 1 ТэВ) от остатка сверхновой Кассиопея А. Источник точечный на уровне разрешения телескопа.

arxiv:0706.4294 Космические лучи и глобальное потепление (Cosmic Rays and Global Warming)
Authors: T.Sloan, A W Wolfendale
Comments: Submitted to ICRC 2007, 4 pages

Авторы критикуют гипотезу о том, что изменения климата (включая потепление в последние десятилетия) связаны с вариацией потока космических лучей.

Выпуск 161. 09-20 июня 2007

обзор arxiv:0706.1248 Космические лучи самых высоких энергий и результаты эксперимента HiRes (Highest Energy Cosmic Rays and results from the HiRes Experiment)
Authors: P. Sokolsky, G.B. Thomson
Comments: 31 pages, 18 figures, submitted to Journal of Physics G

Очередной обзор по космическим лучам высоких энергий. Снова сравниваются результаты различных экспериментов. Теперь, когда проект Оже работает практически на полную мощность, на графики всегда наносят и его данные. Если все будет идти по плану, то через год-два ситуация в физике космических лучей сверхвысоких энергий прояснится. Пока же о том, как проект Оже работает в гибридной моде (т.е., когда удается зарегистрировать частицу двумя разными методами) можно почитать в другом свежем обзоре arxiv:0706.1105. Про измерения спектра космических лучей по данным гибридных измерений можно прочесть в arxiv:0706.2643.

arxiv:0706.1715 Поиск корреляций космических лучей сверхвысоких энергий с лацертидами по данным обсерватории имени Пьера Оже (Search for correlation of UHECRs and BL Lacs in Pierre Auger Observatory data)
Authors: Diego Harari, for the Pierre Auger Collaboration
Comments: Contribution to the 30th International Cosmic Ray Conference, Merida, Mexico, July 2007

Данные наблюдений космических лучей сверхвысоких энергий на обсерватории имени Пьера Оже не подтверждают корреляции между лацертидами (это класс активных ядер галактик) и лучами. Ранее такая корреляция многократно обсуждалась в литературе, и по данным эксперимента AGASA исследователи находили такую корреляцию.

Поиск крупномасштабной анизотропии космических лучей по данным Оже описан в препринте arxiv:0706.2640.

См. также е-принт arxiv:0706.1749, где обсуждаются данные Оже с точки зрения кластеров космических лучей.

миниобзор arxiv:0706.1767 Астрофизика очень высоких энергий: последние достижения (VHE astrophysics: recent developments)
Authors: Massimo Persic, Alessandro De Angelis
Comments: 8 pages, invited review, Mem.S.A.It., in press

Дана сводка последних результатов, полученных на различных наземных гамма-телескопах (H.E.S.S., MAGIC, VERITAS, Whipple и др.). Всем рекомендую прочесть.

Выпуск 159. 22-31 мая 2007

arxiv:0705.3778 Вклад лацертид во внегалактический гамма фон (BL Lac Contribution to the Extragalactic Gamma-Ray Background)
Authors: Tanja M. Kneiske, Karl Mannheim
Comments: 8 pages, 7 figures, accepted by A&A

Фоновое излучение есть во всех диапазонах. Гамма - не исключение. Данные со спутника EGRET дотянули спектр фона до 30 ГэВ. Далеко не всегда известны все составляющие фона, т.е. какие источники вносят в него вклад. Это могут быть просто слабые, как говорят "неразрешенные", источники. Может быть диффузный фон, связанный с межзвездной или межгалактической средой. Может быть что-то еще.

В данной статье авторы расматривают возможность того, что часть гамма-фона на энергиях порядка ГэВ и десятков ГэВ может быть связана с конверсией очень энергичных гамма-фотонов от далеких блазаров. Необходимость этого связана с тем, что объяснить весь фон просто излучением блазаров удается лишь при весьма экстремальных предположениях. Т.о., было неплохо придумать дополнительный источник ГэВных фотонов, например получить их из более энергичных, путем своеобразной "перегонки". Конверсия связана со взаимодействием гамма-фотонов с фотонами низких энергий (последних в прострастве предостаточно). Вывод состоит в том, что до 30 процентов фона можно связать с этим процессом.

Выпуск 158. 12-21 мая 2007

arxiv:0705.2466 Анализ направлений прихода космических лучей сверхвысоких энергий (Analysis of the Arrival Directions of Ultrahigh Energy Cosmic Rays)
Authors: A.A. Mikhailov
Comments: 4 pages, 4 figures, PDF, a contributed paper presented to 30-th ICRC, Merida, Nexico, 2007

Хотя статья написана жутким языком (не могу сказать, что "английским") в ней представлена интересная, но очень спорная, точка зрения. Она сводится к тому, что космические лучи сверхвысоких энергий могут иметь (по крайней мере частично) галактическое происхождение и являются тяжелыми ядрами.

обзор arxiv:0705.2524 Наблюдение галактических гамма-источников на H.E.S.S. (Observations of Galactic Gamma-Ray Sources with H.E.S.S)
Authors: D. Berge
Comments: 13 pages, 10 figures, based on a talk presented at the workshop 'Energy Budget in the High Energy Universe', Kashiwa, Japan 22 - 24 February 2006

Дан полный обзор трехлетних наблюдений галактических источников на H.E.S.S. Поскольку, считая этот проект чрезвычайно важным, я старался регулярно сообщать об их текущих результатах, но расписывать все в деталях не буду (напомню только об открытии 14 новых галактических источников). Но желающие могут в компактном обзоре ознакомится со всеми результатами H.E.S.S. по галактическим источникам. Хотелось бы в пару такой же обзор и по внегалактике.

Лишний раз напомню, что в этом году создатели H.E.S.S. получили декартовскую премию, с чем я их с удовольствием еще раз поздравляю.

Выпуск 157. 01-11 мая 2007

arxiv:0705.0707 Тэвные гамма-источники по результатам обзора галактической плоскости на Милагро (TeV Gamma-Ray Sources from a Survey of the Galactic Plane with Milagro)
Authors: A. A. Abdo et al.
Comments: 11pages, Submitted to ApJ

Гамма-обсерватория Милагро совсем не похожа на H.E.S.S. (кстати, я как-то упустил, что в марте этого года H.E.S.S. получил Декартовскую премию, поздравляю!). Если H.E.S.S. регистрирует оптическое излучение, возникающее после влета гамма-кванта в атмосферу, то Милагро регистрирует вторичные частицы ливня, возникающего после влета такого же кванта. Хотя, не совсем такого. Милагро "видит" более жесткие кванты (примерно 20 ТэВ против 1 ТэВ у H.E.S.S.).

"Смотрит" Милагро в оптике, но лишь затем, чтобы увидеть черенковское излучение вторичных электронов, попадающих в огромный бассейн. Чем жестче диапазон, тем труднее там наблюдать, поэтому пока на десятках ТэВ нельзя похвастаться картинками типа тех, что получает H.E.S.S.

Милагро рапортует о восьми источниках (правда, не все из них "хорошо видны"). Разумеется, источник номер один - Краб. Не удивительно, что среди хорошо различимых объектов фигурирует и другая близкая нейтронная звезда, известная как гамма-источник - Геминга. Гемингу на десятках и сотнях МэВ прекрасно видел EGRET. Кроме нее и Краба еще четыре источника Милагро совпадают с EGRETовскими.

С двумя другими источниками пока не все ясно. Они находятся в Лебеде и, т.о., могут быть связаны с массивными звездами, молодыми нейтронными звездами или остатками сверхновых. Хотя пока все покрыто мраком.

Выпуск 156. 24-30 апреля 2007

обзор arxiv:0704.3721 Космические лучи: второе колено и далее (Cosmic Rays: The Second Knee and Beyond)
Authors: Douglas R Bergman, John W. Belz
Comments: 46 pages, 30 figures. Topical Review to appear in J. Physics G

Замечательный подробный обзор, посвященный экспериментам в области космических лучей сверхвысоких энергий. Причем, речь идет не только об UHECR (т.е. о лучах с энергией за 10^19> эВ, но и частицах на пару порядков менее энергичных). В качестве популярного введения (на русском) могу порекомендовать свежую статью в Вокруг Света.

Выпуск 155. 13-23 апреля 2007

arxiv:0704.1715 Спектр космических лучей, рожденных в остатках сверхновых (Spectrum of cosmic rays, produced in supernova remnants)
Authors: E.G.Berezhko, H.J.Voelk
Comments: 4 pages with emulateapj, 3 figures, accepted for publication in the Astrophysical Journal Letters

Как известно, космические лучи с энергиями вплоть до 10¹⁶ - 10¹⁷ эВ рождаются в Галактике в остатках сверхновых. Однако детали неизвестны. Сравнение теории с наблюдениями должно проводиться путем сопоставления наблюдаемого и предсказанного энергетических спектров для разных составляющих космических лучей (протоны, ядра разных элементов вплоть до железа). В статье авторы развивают модель генерации космических лучей в остатках сверхновых, сравнивают свои расчеты с наблюдениями, и заключают, что достигнуто неплохое согласие. Важнейшей особенностью модели является усиление магнитного поля в остатках, что приводит к сдвигу максимальной энергии в сторону бОльших значений.

Выпуск 154. 01-12 апреля 2007

arxiv:0704.0171 Открытие точечного источника гамма-квантов очень высокой энергии в Единороге (Discovery of a point-like very-high-energy gamma-ray source in Monoceros)
Authors: F. Aharonian, et al
Comments: 5 pages, 4 figures, to appear in A&A

Остатки сверхновых являются известными источниками высокоэнергичных частиц и гамма-квантов. Последние возникают при взаимодействии частиц высоких энергий с веществом близких молекулярных облаков. Остаток G 205.5+0.5 (Петля в Единороге), находящийся на расстоянии примерно полтора кпк от нас, является хорошим объектом для исследования с помощью наземных гамма-телескопов, в частности для H.E.S.S.

В результате наблюдений был обнаружен точечный источник гамма-квантов (точечность означает, что никакой структуры не выявлено вплоть до некоторого углового размера, который в данном случае соответсвует линейному размеру около 1 парсека). Природа обнаруженного источника пока непонятна.

Выпуск 151. 01-09 марта 2007

astro-ph/0703084 Открытие гамма-излучения очень высокой энергии от BL Lacertae (Discovery of very high energy gamma-ray emission from the low-frequency peaked BL Lac object BL Lacertae)
Authors: MAGIC Collaboration, (J. Albert, et al)
Comments: 4 pages, 5 figures. Submitted to ApJL

Если до недавнего времени наземный гамма-телескоп H.E.S.S. безоговорочно лидировал, регулярно поставляя интереснейшие открытия (я искренне считаю, что создатели проекта являются потенциальными номинантами на Нобеля, а равно и на будущую премию Кавли), то вступивший недавно в строй MAGIC теперь стал очень серьезным конкурентом. Вот прекрасная тому иллюстрация.

Среди различных типов активных ядер галактик выделяются т.н. лацертицы (известные также как блазары, хотя последние включают в себя не только лацертиды, но и некоторый класс квазаров, что и отражено в названии). Свое название эти объекты получили по источнику-прототипу BL Lacertae (обозначение говорит о том, что объект был открыт как обычная переменная звезда в созвездии Ящерицы). Это активные ядра, где мы смотрим практически в самое жерло. Поэтому лацертиды являются источниками жесткого излучения и традиционно являются кандидатами для объяснения всяких высокоэнергичных феноменов (например, космических лучей сверхвысоких энергий). В жестком гамма, где наблюдения ведутся с помощью наземных телескопов (они видят в оптике вспышки, связанные с попаданием в атмосферу гамма-кванта), открыто уже много лацертид. Много, но не сама BL Lac. Было много сигналов об обнаружении жесткого гамма, но все они не подтверждались.

Спектр BL Lacertae. Новые данные, полученные на MAGIC приведены справа (жирные точки). Спектр объекта, по всей видимости, изменяетс со временем. Черной линией показаны новые наблюдения. Серым - старые данные.

Этот источник относится к подклассу, который до сих пор не дал ни одного источника в жестком гамма. У источников этого типа первый максимум в спектре (см. рисунок) попадает в область субмиллиметровых волн или видимого света. Все лацертиды, которые ранее были обнаружены в жестком гамма, имеют этот первый максимум в более жесткой области: ультрафиолетовые или рентгеновские лучи. И вот, команде MAGIC удалось зарегистрировать излучение от BL Lac на энергиях от 0.1 до 1 ТэВа. Ученым пришлось суммировать почти 50 часов наблюдений. Учтите, что телескопы такого типа могут работать только в ясные безлунные ночи. MAGIC сейчас является крупнейшим инструментом в своем классе. Поэтому не удивительно, что именно ему удалось разглядеть самую главную лацертиду.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

astro-ph/0703099 Наблюдения ГЗК завала в эксперименте HiRes (Observation of the GZK Cutoff by the HiRes Experiment)
Authors: HiRes Collaboration
Comments: 4 pages, 4 figures, submitted to PRL

HiRes официально заявляет о том, что видит завал в спектре космических лучей. Однако, на мой взгляд, никто им особенно не поверит, пока Auger не проверит это с существенно большей точностью и использованием гибридной методики.

Выпуск 150. 15-28 февраля 2007

миниобзор astro-ph/0702488 О состоянии дел с провалом в спектре космических лучей сверхвысоких энергий (On the status of the dip in UHECR spectrum)
Authors: V.Berezinsky, A.Gazizov, S.Grigorieva
Comments: 4 pages, 5 figures

Короткий обзор, в котором описано, что на сегодняшний день дают наблюдения в вопросе о наличии ГЗК-завала в спектре космических лучей, а также наличие "провала" (dip) [в качестве анонса хочу отметить, что на 26 апреля запланирована лекция про космические лучи в Политехническом музее, а в пятом номере "Вокруг Света" должна выйти статья, посвященная этой тематике]. "Провал" должен находиться на энергиях порядка 10¹⁹ эВ. Он, как и ГЗК-завал, связан с взаимодействием частиц космических лучей с фотонами реликтового излучения (хотя, есть теории, в которых аналогичная деталь в спектре возникает из-за перехода от галактических к внегалактическим источникам).

На сегодняшний день основной набор данных составлен по результатам работы детекторов AGASA (Япония) и HiRes (США), которые закончили свою работу, а также по результатам обсерватории имени Оже (Auger), котоая только начала свою работу (точнее, полный монтаж будет закончен в ближайшие месяцы, но большая часть детекторов уже работает). Кроме того, есть данные с якутской установки (Россия). Результаты со всех установок приводятся в статье.

Все данные указывают на то, что "провал" есть, хотя в результатах наблюдений на разных установках он по-разному выражен.

Выпуск 149. 01-14 февраля 2007

astro-ph/0702336 Поиск с помощью H.E.S.S. пульсирующего гамма-излучения очень высокой энергии от молодых радиопульсаров (Search for Pulsed VHE Gamma-Ray Emission from Young Pulsars with H.E.S.S)
Authors: The HESS Collaboration: F.Aharonian, et al
Comments: 13 pages, 11 figures, accepted for publication in A&A

H.E.S.S. отнаблюдал десяток пульсаров, от которых можно было бы ожидать заметного потока гамма-излучения высокой энергии. Результат нулевой. Учитывая великолепные параметры H.E.S.S., это очень серьезные верхние пределы. Они указывают на то, что на энергиях порядка ТэВ в спектре пульсаров должен быть загиб. Это дает серьезные ограничения на модели излучения пульсаров.

Выпуск 148. 13-31 января 2007

astro-ph/0701766 Первые наземные измерения атмосферного черенковского излучения космических лучей (First ground based measurement of atmospheric Cherenkov light from cosmic rays)
Authors: HESS Collaboration: F.A. Aharonian, et al
Comments: 14 pages, 13 figures, accepted for publication in Phys. Rev. D

С космическими лучами до сих пор связано много загадок. Вроде бы, данные недавних наблюдений прояснили происхождение галактических космических лучей: их порождают остатки сверхновых. Однако остается неясным, что же за частицы и в каких пропорциях они составляют поток космических лучей. Это могут быть электроны, это могут быть ядра (от просто протонов до ядер железа). Чтобы разобраться в составе лучей нужно измерять энергии, т.е. строить спектр.

Спектр энергии космических лучей тянется на много декад. В разных диапазонах используют разные подходы, связанные как со спецификой измерений, так и просто с количеством частиц, дело в том, что число частиц резко падает с ростом энергии. В диапазоне от 1 ГэВа до 1 ПэВа использовались приборы, установленные на баллонах. Однако для более высоких энергий данный подход не годится, да и уже на сотнях ТэВ хочется иметь что-то более эффективное. Площадь детектора, установленного на воздушном шаре, мала, а значит может оказаться, что ни одной частицы высокой энергии в него не попадет или, по крайней мере, их будет недостаточно для построений точного спектра. Поэтому было бы хорошо использовать наземные измерения. И соответствующая методика была разработана.

Идея метода, предложенного в 2001 году Киедой с соавторами, состоит в том, что надо наблюдать черенковское излучение первичной частицы. В случае наземных измерений с помощью системы типа H.E.S.S. мы как бы имеем детектор с площадью в 100 000 квадратных метров (рабочим телом детекта выступает атмосфера). Поэтому можно регистрировать излучение многих частиц с высокими энергиями.

В работе представлены результаты исследований почти 2000 случаев детектирования первичного излучения частиц космических лучей на установке H.E.S.S. Удалось выделить события, в которых частицей было ядро железа, и построить их энергетический спектр в диапазоне от 13 до 200 ТэВ. Ожидается, что в недалеком будущем удасться протянуть спектр и дальше, в область более высоких энергий.

Выпуск 147. 22 декабря 2006-12 января 2007

astro-ph/0612731 Физические результаты обсерватории имени Пьера Оже (Physics Results of the Pierre Auger Observatory)
Authors: V. Van Elewyck, for the Pierre Auger Collaboration
Comments: 10 pages, 5 figures. Lecture given at the International School of Cosmic Ray Astrophysics - 15th Course: "Astrophysics at Ultra-high Energies", Erice, Italy, 20-27 June 2006.

Уже в 2007 году закончится полный монтаж гигантского комплекса для исследования космических лучей. Это Обсерватория имени Пьера Оже в Аргентине. Установка включает в себя детекторы разных типов? разбросанных на значительной территории. Это позволит проводить комплексные исследования космических лучей вплоть до самых высоких энергий.

Монтаж детекторов проводился во много этапов, поэтому какие-то результаты уже есть. О них и рассказывается в статье. Пока никаких сенсаций нет, но видно, что все работает как надо.

Выпуск 146. 01-21 декабря 2006

physics/0612145 Антарктическая климатическая аномалия и галактические космические лучи (The Antarctic climate anomaly and galactic cosmic rays)
Authors: Henrik Svensmark
Comments: 4 pages

Читатели, должно быть, помнят, что именно с работ Свенсмарка началось возрождение интереса к вопросу о влиянии космических лучей на климат. Промежуточным агентом в данной модели выступает облачность. Т.е., космические лучи влияют на количество облаков, а количество облаков - на климат (читатели, использующие Эксплорер могут посмотреть некоторые материалы и ссылки здесь ). Поэтому очень важно понять, как климат откликается на изменение облачности.

Антарктическая аномалия состоит в том, что для районов с высоким альбедо отклик на изменение облачности не такой, как в других местах. В Антарктике увеличение облачности приводит не к понижению температуры, а к ее повышению.

Выпуск 145. 11-30 ноября 2006

astro-ph/0611318 Гигантская вспышка 27 декабря источника SGR 1806-20 (The Giant Flare of December 27, 2004 from SGR 1806-20)
Authors: Steven E. Boggs et al.
Comments: 32 pages, 14 figures, submitted to ApJ

Почти два года назад произошла гигантская вспышка магнитара SGR 1806-20, а статьи все появляются и появляются.... В данной представлен детальный анализ на основе данных индийского спутника RHESSI. Кроме гамма-детекторов, которые "ослепли" в момент максимума вспышки, на его борту были и детекторы частиц, которые все-таки позволяют получить данные о всплеске даже во время наибольшего потока.

обзор astro-ph/0611387 Космические лучи от колена до второго колена: от 10^14 до 10^18 эВ (Cosmic rays from the knee to the second knee: 10^14 to 10^18 eV)
Authors: Joerg R. Hoerandel
Comments: Lecture given at the International School of Cosmic Ray Astrophysics, 15th Course: Astrophysics at Ultra-high Energies, 20-27 June 2006, Ettore Majorana Centre Erice, Sicily, Italy

Для меня всегда было удивительным, что при столь малом обилии данных физика и астрофизика космических лучей представляют собой столь обширную область исследований. Десятилетиями люди бьются над разгадкой природы деталей в энергетическом спектре этих частиц, прилетающих к нам из космоса. Считается, что понимание этих изломов в спектре (колено и т.н. "второе колено") должно рассказать нам очень многое не только о происхождении этих частиц, но и о Галактике и Вселенной.

В обзоре разбираются наблюдательные методики, применящиеся для исследования частиц в диапазоне энергий от 10^14 до 10^18 эВ и описываются новые результаты.

См. также обзор astro-ph/0611884, посвященный той же тематике.

обзор astro-ph/0611521 Высокоэнергичные проявления астрофизических струй (High-Energy Aspects of Astrophysical Jets)
Authors: Amir Levinson
Comments: Invited review, comments will be appreciated

В обзоре достаточно детально рассмотрены проявления астрофизических джетов от микроквазаров, активных ядер галактик и гамма-всплесков в диапазоне высоких энергий. Речь идет не только о гамма-излучении, но и о частицах, в том числе и о высокоэнергичных нейтрино.

astro-ph/0611598 VERITAS: состояние и результаты (VERITAS: Status and Performance)
Authors: J. Holder, the VERITAS collaboration
Comments: 8 pages. Submitted to Proceedings of "Science with New Generation of High Energy Gamma-ray Experiments", Elba 2006

Описана система гамма-телескопов VERITAS. Первый телескоп уже работает. Соответственно, авторам есть что рассказать.

astro-ph/0611691 Открытие ТэВных гамма-лучей от области в Лебеде (Discovery of TeV Gamma-Ray Emission from the Cygnus Region of the Galaxy)
Authors: A. A. Abdo et al.
Comments: Submitted to Astrophysical Journal Letters

На гамма-обсерватории Milagro обнаружено излучение на 12 ТэВах от чего-то, находящегося в созвездии Лебедя. Что там излучает - непонятно. Все-таки разрешение на таких высоких энергиях очень плохое.

миниобзор nucl-ex/0611040 Недавние результаты с RHIC и некоторые уроки для физиков-космиков (Recent Results from RHIC & Some Lessons for Cosmic-Ray Physicists)
Authors: Spencer R. Klein
Comments: 8 pgs; invited talk presented at the XIVth International Symposium on Very High Energy Cosmic Ray Interactions (ISVHECRI 2006)

RHIC - Релятивистский коллайдер тяжелых ионов. На нем сталкивают, например, ядра золота, в результате чего образуется кварк-глюонная плазма. Результаты экспериментов, описанных в статье, интересны не только сами по себе, но и в приложении к процессам, связанным с космическими лучами.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 144. 01-10 ноября 2006

миниобзор astro-ph/0611191 Фавориты среди астрофизических источников нейтрино (Best-Bet Astrophysical Neutrino Sources)
Authors: Charles D. Dermer
Comments: 6 pages, 2 figures, in Proc. of TeV-Particle Astrophysics II, Madison, WI, 28-31 Aug, 2006

Поскольку есть надежда, что в ближайшие годы чувствительность детекторов будет достаточной для регистрации астрофизических нейтрино высоких энергий, актуально обсудить наиболее перспективные источники. В их число вошли гамма-всплески, близары, микроквазары и остатки сверхновых.

hep-ex/0611008 Наблюдения эффекта Аскаряна во льду (Observations of the Askaryan Effect in Ice)
Authors: The ANITA collaboration: S. W. Barwick et al.
Comments: 4 pages, 5 figures

Еще в 1962 году Аскарян опубликовал в ЖЭТФ статью, в которой был описан эффект, который, похоже, приведет к появлению наиболее эффективного метода регистрации нейтрино очень-очень высоких энергий (порядка миллиона ТэВ). Эффект был экспериментально проверен в нескольких средах, но было очень важно провести проверку для льда, ибо именно в этой среде стоят прототипы будущих крупных детекторов. И вот, в результате облучения семитонной глыбы льда, эффект проверен и для льда.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 143. 18-31 октября 2006

миниобзор astro-ph/0610707 Гамма двойные (Gamma-ray binaries)
Authors: I.F. Mirabel
Comments: 4 pages, 3 figures. Invited talk to appear in Proceedings of the conference "The Multi-Messenger Approach to High-Energy Gamma-ray Sources", Barcelona, 4-7 July 2006

Гамма-астрономия переживает период бурного развития благодаря появлению высококлассных наземных установок (H.E.S.S., MAGIC). Кроме того, в самом ближайшем будущем планируется запуск нескольких космических аппаратов, наблюдающих в гамма-диапазоне (GLAST, AGILE). Поэтому в литературе активно обсуждаются известные и возможные источники, излучающие в гамма (небольшой обзор по этой тематике можно найти здесь).

Среди множества типов астрономических объектов, излучающих в гамма-диапазоне (речь идет в основном о диапазоне от десятков МэВ до нескольких ТэВ) есть и двойные. На сегодняшний день известно всего три источника, однако ясно, что их должно быть больше. Все наше современное знание о двойных, излучающих в гамма, суммировано в кратком обзоре Мирабеля.

миниобзор astro-ph/0610788 Взаимодействия космических лучей высоких энергий - обзор (High Energy Cosmic Ray Interactions -- an Overview)
Authors: Sergey Ostapchenko
Comments: 4 pages, Prepared for the 2nd Workshop on Tev Particle Astrophysics, 28-31 August 2006, Madison, WI, USA

Речь идет о том, что происходит с частицей высокой энергии, когда она влетает в земную атмосферу. Тема эта очень важна и актуальна. Сейчас идет много экспериментов по изучению космических лучей высоких энергий. Но ведь мы не регистрируем непосредственно первичные частицы. Мы фиксируем последствия их взаимодействия с атмосферой. И здесь еще много вопросов.

В коротком обзоре нет ни одной формулы. Т.о., автору удалось на пальцах рассказать о важных моментах взаимодействия космических лучей с веществом атмосферы и о путях решения имеющихся проблем.

Выпуск 140. 01-15 сентября 2006

миниобзор astro-ph/0609149 Результаты по галактическим источникам по данным первого цикла работы MAGIC (Results from MAGIC's first observation cycle on galactic sources)
Authors: Javier Rico (for the MAGIC Collaboration)
Comments: 6 pages, 8 figures. Prepared for "The Multi-messenger Approach to High-energy Gamma-ray Sources", Barcelona (Spain) 4-7 July 2006

Краткое изложение результатов первого цикла наблюдений на наземном гамма-телескопе MAGIC.

Результаты по внегалактическим источникам суммированы в следующей статье astro-ph/0609152.

astro-ph/0609403 Наблюдения завала ГЗК в эксперименте HiRes (Observation of the GZK Cutoff by the HiRes Experiment)
Authors: G.B. Thomson, for the High Resolution Fly's Eye (HiRes) Collaboration
Comments: 15 pages, 5 figures, submitted to Proceedings of the Quarks'06 Conference

Как известно, в спектре космических лучей на очень высоких энергиях Грейзеном, Зацепиным и Кузьминым (ГЗК) около 40 лет назад был предсказан завал, связанный с взаимодействием частиц с реликтовым фоном. Несколько лет назад экспериментаторы добрались до этой области спектра. Частиц с высокими энергиями мало (что-то в духе одной частицы на квадратный километр раз в год). Поэтому строятся гигантские установки, способные получать данные о потоке частиц на большой площади. Есть разные методики наблюдения таких частиц, разные способы оценки их энергии. В течении ряда лет шел спор о том, наблюдается ли завал или нет.

В американском эксперименте HiRes ученым удалось увидеть завал. Этот результат и описан в статье. Результаты японского эксперимента (Agasa) несколько противоречивы. На протяжении рада лет его авторы заявляли об отсутствии завала. Но в последнее время после переобработки данным с помощью нового программного обеспечения (пакет CORSIKA) был получен результат, совместимый с данными HiRes. Значимость результатов не слишком высокая, поэтому придется ждать результатов эксперимента Оже.

Выпуск 139. 01-31 августа 2006

обзор astro-ph/0608042 ТэВная астрофизика: обзор (TeV Astrophysics, A Review)
Authors: Wei Cui
Comments: 16 pages, Invited review, to be published in the proceedings of the Vulcano Workshop 2006 "Frontier Objects in Astrophysics and Particle Physics", F. Giovannelli & G. Mannocchi (eds.), Italian Physical Society, Editrice Compositori, Bologna, Italy. References updated

Хороший обзор по источникам, излучающим кванты с энергией порядка ТэВа, которые, соответственно, регистрируют наземные гамма-телескопы.

На русском про гамма-источники можно кое-что почитать в свежей статье на Астронете.

astro-ph/0608149 GRI: космический гамма-телескоп (GRI: the gamma-ray imager mission)
Authors: Juergen Knoedlseder
Comments: 13 pages, 6 figures, Proceedings of the SPIE, Volume 6266, p. 61 (2006)

Описывается проект гамма-телескопа, который сможет строить изображение. Т.е. это будет не просто "гамма-детектор", а именно что гамма-телескоп, который сможет фокусировать гамма-лучи.

astro-ph/0608225 Обзор 56-ти областей локализации источников EGRET для поиска радиопульсаров (A Survey of 56 Mid-latitude EGRET Error Boxes for Radio Pulsars)
Authors: F. Crawford, et al.
Comments: 24 pages, including 4 figures and 3 tables. Accepted for publication in ApJ

EGRET - это один из гамма-детекторов на борту CGRO. Подавляющее большинство источников, зарегистрированных этим прибором, остается неотождествленным. Считается, что есть три основные составляющие. Во-первых, это внегалактические источники (активные ядра галактик, в основном, видимо, блазары). Они распределены равномерно по небесной сфере. Во-вторых, это источники в диске Галактики. Наконец, есть еще популяция, связанная с Поясом Гулда. Расчеты показывали, что в Поясе должно быть много радиопульсаров, которые и дали бы необходимый гамма-поток (отмечу, что одна из новых популяций нейтронных звезд - Великолепная семерка - точно связана с Поясом). Авторы статьи провели специальный поиск радиопульсаров в областях локализации неотождествленных источников EGRET, положение которых на небе может говорить о возможной связи с Поясом Гулда.

Результаты поиска оказались отрицательными. Несмотря на обнаружение нескольких новых пульсаров нет ни одного, который можно было бы связать с каким-то из гамма-источников. Авторы полагают, что оценки числа радиопульсаров в Поясе Гулда были слишком оптимистичными.

Я лично полагаю, что источники таки должны быть связаны с одиночными молодыми нейтронными звездами в Поясе Гулда. Открытия последних лет уже приучили нас к тому, что молодые нейтронные звезды вовсе не обязательно должны проявлять обычную радиопульсарную активность. Запуск спутника GLAST приведет к тому, что координаты гамма-источников будут определены гораздо точнее. Нужно будет тщательно поискать в новых областях локализации нейтронные звезды.

astro-ph/0608697 PAMELA (PAMELA - A Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics)
Authors: P. Picozza et al.
Comments: 38 pages

Как известно, недавно нашим носителем был запущен итальянско-российский (больше итальянский, чем российский) спутник PAMELA. С российской стороны с ним много работали коллеги из МИФИ.

В статье, собственно, описан прибор и его задачи. Аппаратура предназначена для изучения космических лучей, а точнее для изучения потока антипротонов (а также других античастиц) и легких ядер.

Выпуск 138. 01-31 июля 2006

миниобзор astro-ph/0607109 Космические лучи: недавний прогресс и текущие проблемы (Cosmic Rays: Recent Progress and some Current Questions)
Authors: A. M. Hillas
Comments: 11 pages, 8 figures, Based on invited talk in "Cosmology, Galaxy Formation and Astroparticle Physics on the pathway to the SKA", Oxford, April 2006

Очень емкий и удачный обзор по космическим лучам. Всячески рекомендуется для ознакомления с современным состоянием дел.

physics/0607027 Проект ЕЕЕ (The EEE Project)
Authors: R. Antolini et al.
Comments: 4 pages, 29th International Cosmic Ray Conference Pune (2005) 8, 279-282

EEE- ``Extreme Energy Events''. Т.о., проект посвящен детектированию космических лучей сверхвысоких энергий. Идея состоит в установке мюонных детекторов в итальянских школах последней ступени.

Выпуск 137. 16 июня - 30 июня 2006

миниобзор astro-ph/0606393 Гамма-лучи очень высоких энергий от микроквазаров и двойных пульсаров (Very Energetic Gamma-Rays from Microquasars and Binary Pulsars)
Authors: I.F. Mirabel
Comments: 4 pages, Perspective article to be published in Science vol. 312 (June 23, 2006)

Короткая, но содержательная заметка, посвященная регистрации космических лучей очень высоких энергий от трех систем: двух микроквазаров (LS 5039, LS I +61 303) и одной двойной системы с пульсаром (PSR B1259-63). Открытия эти не совсем новые, тем не менее, не у всех это на слуху. Рекомендуется к прочтению.

astro-ph/0606486 Наблюдения гамма-лучей очень высоких энергий на H.E.S.S. (Very High Energy Gamma-Ray Observations with H.E.S.S)
Authors: Christopher van Eldik
Comments: 8 pages, 4 figures, to appear in the proceedings of the 41st Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories, La Thuile, Aosta Valley, Italy, 11-18 March 2006

Что скрывать, мне нравится проект H.E.S.S. Поэтому, хотя я уже многократно включал в свои обзоры работы, посвященные результатам H.E.S.S., я делаю это еще раз. Кто не читал об этом проекте - не поленитесь.

Выпуск 135. 22 апреля - 31 мая 2006

миниобзор astro-ph/0605191 Статус гамма-астрономии очень высоких энергий (The Status of VHE Gamma-Ray Astronomy)
Authors: Rene A. Ong
Comments: 29 pages, 9 figures, Rapporteur Talk at ICRC 2005

В последнее время наземная гамма-астрономия, работающая в диапазоне энергий хорошо за 1 ГэВ, переживает период бурного развития. Основные вехи этого большого пути и современное состояние дел отражены в небольшом обзоре.

Выпуск 133. 01-11 апреля 2006

миниобзор astro-ph/0604114 Развитие обсерватории Пьера Оже и первые результаты (The Pierr Auger Observatory progress and first results)
Authors: Paul Mantsch
Comments: presented at the 29th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2005), Pune, India, 3-11 Aug 2005

Поскольку строящаяся обсерватория им. Пьера Оже это один из важнейших современных наблюдательных проектов, то я стараюсь упоминать т.н. status reports по этому поводу, даже если существенного прогресса нет.

Обсерватория предназначена для изучения космических лучей сверхвысоких энергий. Там будет очень много детекторов разных типов, разбросанных по большой территории. Поэтому процесс создания обсерватории сильно растянут во времени. Это и дает возможность говорить о "развитии". Часть детекторов уже работают. Конечно, часть - это пока мало. Тем не менее важно, что все пока идет по плану.

миниобзор astro-ph/0604119 Первый телескоп VERITAS (The First VERITAS Telescope)
Authors: J. Holder et al.
Comments: Accepted by Astroparticle Physics

VERITAS - еще один черенковский (наземный) гамма-проект. Всего в систему войдет 4 телескопа. С февраля работает первый. Этому, собственно, и посвящена статья. Жаль, что у нас это не развивается. Есть, правда, слабая надежда, что в недалеком будущем ученые из МИФИ смогут запустить в качестве дополнительной нагрузки на одном из спутников аппаратуру для мониторинга неба в гамма-лучах. Это было бы здорово! Ну а пока, читайте про VERITAS.

миниобзор astro-ph/0604207 Научная программы спутника PAMELA (The science of PAMELA space mission)
Authors: P.Picozza, A.Morselli
Comments: 8 pages, 7 figures, To be published in "12th Lomonosov Conference on Elementary Particle Physics" Moscow, August, 2005, World Scientific Publishing Co

Спутник ПАМЕЛА - результат совместных усилий итальянских и российских (МИФИ) ученых. Он должен быть запущен в этом году нашим носителем. Изучать он будет в основном космические лучи. Особое внимание будет уделено исследованию потоков античастиц (антипротонов и позитронов). Это будет первый аппарат, способный проводить качественные измерения для антипротонов высокой энергии (порядка 200 ГэВ). О деталях можно узнать из обзора.

Выпуск 131. 13-21 марта 2006

обзор astro-ph/0603372 Космические нейтрино экстремально высоких энергий и реликтовые нейтрино (Extremely High Energy Cosmic Neutrinos and Relic Neutrinos)
Authors: Chris Quigg
Comments: 19 pages, 11 figures in 19 files, uses pdproc.sty (included). Invited talk at NO-VE 2006, Neutrino Oscillations in Venice

Есть надежда, что новые установки (IceCube, Auger, ...) смогут регистрировать нейтрино сверхвысоких энергий. С реликтовыми нейтрино сложнее, но когда-нибудь и их научаться ловить. Обо всей этой науке (и об астрофизической части, и о технической, и о физике между ними) можно прочесть в обзоре.

миниобзор astro-ph/0603501 Новые результаты по гамма-астрономии высоких энергий (New Results from High Energy Gamma-Ray Astronomy)
Authors: Heinrich J. Vlk
Comments: 10 pages, 6 figures, Invited paper at IAU Symposium No.230, 2005, in Dublin (Ireland); E.J.A. Meurs, G. Fabbiano, eds.; in press (2006)

Описаны новые результаты, полученные на наземных (черенковских) гамма-телескопах типа H.E.S.S. и MAGIC.

Некоторые результаты в этой же области, связанные с оболочечными остатками сверхновых, можно найти в другом обзоре того же автора astro-ph/0603502.

Выпуск 130. 01-13 марта 2006

astro-ph/0603021 Обнаружение гамма-лучей очень высокой энергии от галактического риджа (Discovery of Very-High-Energy Gamma-Rays from the Galactic Centre Ridge)
Authors: The H.E.S.S. Collaboration: F. A. Aharonian, et al
Comments: 8 pages, 3 figures, published in Nature

Перевод слова "ridge" в качестве астрономического термина еще не устоялся. Поясню, что это область рентгеновского излучения в центральной части Галактики и вдоль ее плоскости. Происхождение этого излучения до конца не выяснено (некоторые новости по этой теме можно прочесть здесь и здесь).

С помощью установки H.E.S.S., о которой я неоднократно рассказывал, от риджа зарегистрировано гамма-излучение очень высокой энергии (более 100 ГэВ). Положение источника коррелирует с гигантскими молекулярными облаками в центральных 200 пк Млечного Пути. Авторы полагают, что весь поток гамма-лучей можно объяснить одним достаточно молодым (10 000 лет) остатком сверхновой.

Выпуск 124. 01-17 января 2006

astro-ph/0601035 Первые научные результаты обсерватории Пьера Оже (The First Scientific Results from the Pierre Auger Observatory)
Authors: T. Yamamoto (for The Pierre Auger Observatory Collaboration)
Comments: 4 pages, 1 figure, Proceedings of the PANIC 2005 conference

Напомню, что обсерватория имени Пьера Оже (Pierre Auger) - это самая крупная установка для наблюдения космических лучей высоких энергий. Работы еще идут, но часть обсерватории уже работает и получает результаты. Сенсаций пока нет (от неполной версии их и не ожидали), тем не менее, прочесть краткое сообщение о первом этапе работы будет небезинтересно.

Выпуск 122. 11-23 декабря 2005

миниобзор astro-ph/0512438 Происхождение космических лучей сверхвысоких энергий (The origin of ultra high energy cosmic rays)
Authors: Pasquale Blasi
Comments: Invited Review Talk at TAUP 2005 (Zaragoza - September 10-14, 2005). 7 pages

Обзор состояния дел в астрофизике космических лучей сверхвысоких энергий. Можно убедиться, что прорыва пока так и нет. Ждем результатов от проекта Оже (Auger).

Выпуск 122. 11-23 декабря 2005

миниобзор astro-ph/0512438 Происхождение космических лучей сверхвысоких энергий (The origin of ultra high energy cosmic rays)
Authors: Pasquale Blasi
Comments: Invited Review Talk at TAUP 2005 (Zaragoza - September 10-14, 2005). 7 pages

Обзор состояния дел в астрофизике космических лучей сверхвысоких энергий. Можно убедиться, что прорыва пока так и нет. Ждем результатов от проекта Оже (Auger).

Выпуск 121. 01-10 декабря 2005

миниобзор astro-ph/0512184 Телескоп MAGIC (The MAGIC Telescope)
Authors: Ciro Bigongiari (for the MAGIC collaboration)
Comments: 4 pages, 2 figures To be published on proceedings of HEP2005 International Europhysics Conference on High Energy Physics EPS (July 21st-27th 2005) in Lisboa, Portugal

Вот уже год работает телескоп MAGIC. Это самый крупный гамма-телескоп. Пока, к сожалению, никаких суперрезультатов на нем не получено, и, на мой взгляд, проект H.E.S.S. его обгоняет. Тем не менее, крупный инструмент еще "выстрелит". Пока же можно почитать как там все устроено и что уже удалось увидеть.

Выпуск 120. 12-30 ноября 2005

миниобзор astro-ph/0511800 Наблюдения космических лучей сверхвысоких энергий (Observations of Ultra-High Energy Cosmic Rays)
Authors: A A Watson
Comments: 7 pages and two figures

Никаких сенсаций в обзоре не представлено, зато на основе последних данных дана достаточно подробная сводка основных параметров космических лучей сверхвысоких энергий.

Выпуск 119. 29 октября - 11 ноября 2005

миниобзор astro-ph/0511267 Пена пространства-времени и фотоны высокой энергии (Spacetime foam and high-energy photons)
Authors: F.R. Klinkhamer, C. Rupp
Comments: 9 pages with elsart; solicited talk at A Life With Stars (Conference in Honor of Ed van den Heuvel), Amsterdam, August, 2005

Как известно, если пространство-время имеет микроструктуру, то это должно сказываться на распространении фотонов. Исследователи неоднократно обращались к этому вопросу (множество статей ранее уже обсуждалось в обзорах). Наиболее преспективным выглядит поиск эффекта при наблюдении жестких квантов. В статье дается краткий обзор сответствующих возможностей, попыток найти эффект, верхних пределов и перспектив эти пределы улучшить.

Выпуск 117. 01-17 октября 2005

astro-ph/0510016 Происхождение космических лучей (The Origin of Cosmic Rays)
Authors: A.D.Erlykin, A.W.Wolfendale
Comments: 38 pages, 10 figures, accepted by J.Phys.G: Nucl. Part. Phys.It

Обсуждается происхождение высокоэнергичных частиц космических лучей. Частицы с энергиями меньше т.н. "колена" связывают с остатками сверхновых в нашей Галактике. Для более высоких энергий ситуация менее ясна. Авторы рассматривают различные объекты в Галактике, способные ускорять частицы до столь высоких энергий. Основной вывод авторов состоит в том, что наилучшими кандидатами были бы ударные волны в галактическом гало.

Выпуск 116. 11 сентября - 30 сентября 2005

astro-ph/0509615 Остаток гамма-всплеска в нашей Галактике: HESS J1303-631 (A gamma-ray burst remnant in our Galaxy: HESS J1303-631)
Authors: A. Atoyan, J. Buckley, H. Krawczynski
Comments: 7 pages, 3 figures; submitted to Nature 12 August 2005

Напомню, что H.E.S.S. - это наземная система, предназначенная для регистрации гамма-фотонов (точнее, регистрируются не сами фотоны, а вспышки, порождаемые ими в атмосфере Земли). В статье рассматривается источник HESS J1303-631. Он находится в плоскости Галактики, и практически не излучает в других (кроме гамма) диапазонах.

Авторы полагают, что HESS J1303-631 является остатком вспышки гиперновой, которая сопровождалась гамма-всплеском. Основанием в первую очередь является оценка энергии взрыва, породившего наблюдаемый остаток. Кроме того, авторы находят указание на вытянутость источника, что может свидетельствовать о существовании джетов. Правы они или нет должны показать более детальные исследования.

Выпуск 114. 08-29 августа 2005

обзор astro-ph/0508244 Проект MAGIC (The MAGIC Project: Contributions to ICRC 2005, Pune, India, Part 1: Observations)
Authors: J.Albert i Fort, et al
Comments: 36 pages обзор astro-ph/0508273 (The MAGIC Project: Contributions to ICRC 2005, Pune, India, Part 2: Future Plans and Developments)
Authors: J.Albert i Fort, et al
Comments: 39 pages обзор astro-ph/0508274 (The MAGIC Project: Contributions to ICRC 2005, Pune, India, Part 3: MAGIC Detector and Analysis Details)
Authors: J.Albert i Fort, et al
Comments: 58 pages

В трех статьях описан проект MAGIC.

astro-ph/0508298 Открытие гамма-лучей очень высоких энергий от рентгеновской двойной (Discovery of very high energy gamma-rays associated with an X-ray binary)
Authors: H.E.S.S. Collaboration: F. Aharonian, et al
Comments: 9 pages, 3 figures, Science 309, 746 (2005)

С помощью очень успешно работающей установки H.E.S.S. удалось зарегистрировать излучение от одного из микроквазаров LS 5039. Это, в принципе, ожидаемый результат, т.к., если такое излучение наблюдается от активных ядер галактик с джетами, а микроквазары являются их уменьшенной (и близкой к нам) копией, то разумно предположить возможность регистрации гамма-лучей высоких энергий и от микроквазаров.

astro-ph/0508466 Работа Обсерватории им. Пьера Оже (Performance of the Pierre Auger Observatory Surface Array)
Authors: The Pierre Auger Collaboration
Comments: 4 pages, 5 figures, 29th ICRC 2005

Кратко рассказано о первом этапе работы нового проекта по наблюдению космических лучей. Обсерватория им. Пьера Оже будет самым крупным комплексом для исследования космических лучей. Пока работает только часть аппаратуры.

astro-ph/0508496 Космические лучи высоких энергий от близких гамма-всплесков (High Energy Cosmic Rays from Local GRBs)
Authors: A. Atoyan, C. D. Dermer
Comments: 10 pages, 5 figures; to appear in the Proceedings of the Aspen2005 Workshop `Physics at the End of the Galactic Cosmic Ray Spectrum'' (Aspen, April 2005)

Авторы строят модель, в которой часть космических лучей (энергии порядка 10¹⁴-10¹⁸ эВ) связана с недавним гамма-всплеском в нашей Галактике. Чтобы объяснить данные наблюдений требуется всплеск, произошедший на расстоянии порядка 1 кпк от Солнца примерно миллион лет назад.

Выпуск 112. 22-31 июля 2005

astro-ph/0507574 Поиск точечных источников космических лучей сверхвысоких энергий (Search for Point Sources of Ultra--High-Energy Cosmic Rays Above 10^19 eV Using a Maximum Likelihood Ratio Test)
Authors: Stefan Westerhoff et al.
Comments: 4 pages, 1 figure. To be presented at the 2005 ICRC in Pune, India, in August

Очередной отчет команды HiRes по поиску точечных источников космических лучей сверхвысоких энергий. Напомним, что разные группы по данным разных экспериментов (в первую очередь AGASA и HiRes) давали совершенно разные результаты. Сама группа HiRes обычно дает нулевой результат. Так это и на сей раз: никаких указаний на наличие точечных источников (типа лацертид, например) не обнаружено.

astro-ph/0507679 >Массивные скопления галактик и происхождение космических лучей сверхвысоких энергий (Massive galaxy clusters and the origin of Ultra High Energy Cosmic Rays)
Authors: Elena Pierpaoli, Glennys Farrar
Comments: 5 pages

Очередная попытка выяснить коррелируют ли космические лучи сверхвысоких энергий хоть с чем-нибудь. На этот раз рассмотрена корреляция с богатыми скоплениями галактик, и получен не нулевой результат. Т.о., заключают авторы, космические лучи сверхвысоких энергий связаны со скоплениями или с какими-то объектами, входящими в скопления. Заметим, однако, что статистическая значимость результата не очень велика, а, кроме того, искать корреляции с неточечными объектами сложнее. Так что радоваться рано, необходимо, чтобы другие группы проверили этот результат.

миниобзор astro-ph/0507709 Байкальский нейтринный эксперимент: от NT200 к NT200+ (The Baikal neutrino experiment: from NT200 to NT200+)
Authors: Baikal Collaboration
Comments: 4 pages, 5 figures, Proceedings of 29th International Cosmic Ray Conference (ICRC) 2005, Pune, India

В связи с несколькими конференциями появилось сразу несколько препринтов. подготовленных разными докладчиками, по последним результатам Байкальского нейтринного эксперимента (astro-ph/0507698, astro-ph/0507712, astro-ph/0507713, astro-ph/0507715).

Выпуск 110. 15-30 июня 2005

миниобзор astro-ph/0506361 О происхождении неотождествелнных гамма-источников EGRET (On The Origin Of Unidentified EGRET Gamma-Ray Sources)
Authors: Olaf Reimer
Comments: 15 pages, 5 figures, 1 table; High Energy Gamma-Ray Astronomy: 2nd International Symposium, Proceedings of the conference held 26-30 July 2004 in Heidelberg (Germany). Edited by Felix A. Aharonian, Heinz J. Voelk, and Dieter Horns. AIP Conference Proceedings, Volume 745. New York: American Institute of Physics, 2005., p.184-198

EGRET - это гамма-детектор, установленный на борту космической обсерватории им. Комптона. Среди нескольких сотен зарегистрированных им источников значительная доля осталась неотождествленной. Что это могут быть за объекты, ярко светящие в гамма-диапазоне, но невидимые в других? Этой проблеме и посвящен обзор. Назовем три типа объектов: активные ядра галактик, микроквазары и молодые нейтронные звезды. Именно они претендуют на объяснение природы неотождествленных источников EGRET. Подробности можно найти в статье.

См. также статью "Large-Scale Anisotropy of EGRET Gamma Ray Sources".

Выпуск 109. 01-14 июня 2005

astro-ph/0506280 Открытие гамма-излучения очень высокой энергии от двойного радиопульсара PSR B1259-63 с помощью установки H.E.S.S. (Discovery of the Binary Pulsar PSR B1259-63 in Very-High-Energy Gamma Rays around Periastron with H.E.S.S)
Authors: H.E.S.S. Collaboration: F. Aharonian
Comments: 10 pages, 8 figures, accepted in Astronomy and Astrophysics on 2 June 2005

Двойная система PSR B1259-63/SS 2883 состоит из радиопульсара и Ве-звезды. С помощью установки H.E.S.S. удалось обнаружить жесткое гамма-излучение этой системы.

Выпуск 107. 11-19 мая 2005

astro-ph/0505191 INTEGRAL IGR J18135-1751=HESS J1813-178: новый космический ускоритель высоких энергий от кэВ до ТэВ (INTEGRAL IGR J18135-1751=HESS J1813-178: A new cosmic high energy accelerator from keV to TeV)
Authors: Ubertini et al.
Comments: Submitted to ApJ Letters; 12 pages, 3 Figures

В конце апреля я уже рассказывал об открытии новых гамма источников обсерваторией HESS. Напомню, что для двух из них не было найдено соответствующих объектов в радио и рентгеновском диапазоне. Однако Ubertini с коллегами смогли обнаружить один из этих двух загадочных источников с помощью спутника Интеграл.

На вернем рисунке показано изображение, полученное ИНТЕГРАЛОМ. Интересующий нас источник справа. Зеленым кружком обозначен источник HESS. На нижнем рисунке показано радиоизображение, полученное на VLA в рамках обзора неба. Круги и эллипсы соответствуют областям локализации источника по данным рентгеновских спутников и HESS.

Природа источника остается неизвестной. Авторы обсуждают возможность того, что это пульсарная туманность или радиопульсар в тесной двойной системе.

astro-ph/0505219 Случайное открытие неотождествленного протяженного ТэВ-ного гамма-источника HESS J1303-631 (Serendipitous discovery of the unidentified extended TeV gamma-ray source HESS J1303-631)
Authors: H.E.S.S. Collaboration: F. Aharonian, et al
Comments: 9 pages, 8 figures, accepted in Astronomy and Astrophysics

Еще один новый неотождествленный источник открыт обсерваторией HESS. На этот раз источник протяженный. Открытие названо серендипическим, т.к. наблюдалась двойная система PSR B1259-63/SS 2883. Как обычно бывает с неотождествелнными источниками в гамма-диапазоне, природа нового объекта остается пока непонятой.

миниобзор astro-ph/0505335 Свежие результаты гамма-обсерватории Милагро (Recent results from the Milagro TeV gamma-ray observatory)
Authors: P.M. Saz Parkinson (Milagro Collaboration)
Comments: .M. Saz Parkinson (Milagro Collaboration) Comments: Talk presented at the "Rencontres de Moriond: Very High Energy Phenomena in the Universe" at La Thuile, Italy (March 12-19, 2005), http://moriond.in2p3.fr/J05/. To appear in the conference proceedings

Дана сводка последних результатов гамма-обсерватории Милагро. Кроме верхних пределов есть и реальные детектирования!

astro-ph/0505380 Регистрация ТэВного излучения от остатка сверхновой RX J0852.0-4622 (Detection of TeV gamma-ray Emission from the Shell-Type Supernova Remnant RX J0852.0-4622 with H.E.S.S)
Authors: H.E.S.S. collaboration: F. Aharonian, et al
Comments: 5 pages, 3 figures, accepted for publication in A&A letters

Обсерватория HESS смогла зарегистрировать гамма-излучение от оболочечного остатка сверхновой RX J0852.0-4622. Детектирование вполне отчетливое, однако для каких-то существенно интересных выводов необходимы дальнейшие наблюдения.

Выпуск 105. 21-30 апреля 2005

astro-ph/0504452 Активность гигантских вспышек магнитаров на очень больших энергиях (Ultrahigh Energy Activity in Giant Magnetar Outbursts)
Authors: David Eichler
Comments: 11 pages

Традиционно обычные космические гамма-всплески рассматриваются как возможные источники различных типов частиц высоких энергий. Однако вспышка магнитара, произошедшая 27 декабря, оказалась существенно ярче известных гамма-всплесков (ярче с точки зрения земного наблюдателя, ее собственное энерговыделение, конечно же, уступает обычным гамма-всплескам). В связи с этим автор рассматривает гигантские вспышки магнитаров как возможные источники космических лучей сверхвысоких энергий.

Отметим, что высказывались мнения о том, что космические лучи сверхвысоких энергий коррелируют с ультрамощными ИК галактиками (см., например две работы Марии Гиллер и ее соавторов astro-ph/0308532; astro-ph/0203337. Однако выводы о корреляции оспаривались, см. astro-ph/0410741). В нашей статье с Борисом Штерном мы обсуждали возможную связь магнитаров с такими галактиками (см. также astro-ph/0502391). В них число магнитаров должно быть больше. Оценки показывают, что темп гигантских вспышек может составлять более одной вспышки в год! Значит, там выше и вероятность встретить молодой магнитар. Такие источники могут давать или более мощные вспышки (из-за бОльшего магнитного поля и меньших периодов вращения), или же просто вспышки могут идти чаще (так, например, глитчи радиопульсаров чаще происходят у молодых нейтронных звезд, гигантские вспышки могут быть связаны с глитчами, т.о. естественно предположить рост их числа с уменьшением возраста нейтронной звезды). В свете статьи Давида Эйхлера связь космических лучей сверхвысоких энергий и галактик с мощным звездообразованием может пробрести новый оттенок, связанный с бОльшим количеством магнитаров (в том числе молодых) в этих галактиках.

Выпуск 104. 11-20 апреля 2005

astro-ph/0504380 Новая галактическая популяция источников гамма-лучей очень высоких энергий (A new population of very high energy gamma-ray sources in the Milky Way)
Authors: F.A. Aharonian (for the H.E.S.S. Collaboration)
Comments: Science, Vol 307, Issue 5717, 1938-1942

Очень интересная (и доступная) работа.

Наблюдения на наземных гамма-телескопах (проект H.E.S.S.) показали наличие компактных источников в плоскости Галактики, для которых не удалось найти двойников в других диапазонах спектра. Соответственно, природа этих источников абсолютно неясна.

обзор astro-ph/0504401 Астрофизические процессы высоких энергий (High energy astrophysical processes)
Authors: Todor Stanev
Comments: 16 pages, 10 postscript figures, to appear in Proceedings of the Venice 2005 Workshop on neutrino telescopes

В основном обсуждаются процессы, в которых рождаются нейтрино сверхвысоких энергий. Это актуальная тема, т.к. уже строящиеся установки (например, Auger) смогут их регистрировать. Также рассмотрены и потоки космических нейтрино более низких энергий.

Выпуск 102. 21-31 марта 2005

astro-ph/0503472 Измерение затенения Луной потока космических лучей высоких энергий (Measurement of the Shadowing of High-Energy Cosmic Rays by the Moon: A Search for TeV-Energy Antiprotons)
Authors: L3 Collaboration, P. Achard, et al
Comments: 35 pages, CERN-PH-EP/2004-076

Пока в ЦЕРНе было затишье с работой на ускорителях, связанное со строительством нового, научные группы искали иное применение своим способностям и аппаратуре. В частности, некоторые обратили свой взор к небу. Вселенная, как известно, - это ускоритель для бедных.

Команде L3 удалось заметить тень от Луны при наблюдении космических лучей высоких энергий.

На рисунке более светлые места соответствуют дефициту событий. Кружком показано положение Луны.

Выпуск 101. 11-20 марта 2005

astro-ph/0503244 Регистрация ТэВных гамма-лучей от протяженного источника на Милагро (Detection of TeV Gamma-Rays from extended sources with Milagro)
Authors: P.M. Saz Parkinson, for the Milagro Collaboration
Comments: Poster at "The XXII Texas Symposium on Relativistic Astrophysics", Stanford, USA, December 2004, (TSRA04)

Приводятся результаты недавних наблюдений на детекторе Милагро (Milagro), позволившие зарегистрировать жесткое излучение от внутренней части плоскости Галактики, а также от протяженного источника, совпадающего с 3EG J0520+2556 (этот объект, как ясно из его названия, был открыт прибором EGRET на CGRO).

astro-ph/0503306 Ледниковые периоды и путь Солнца в Галактике (Ice Age Epochs and the Sun's Path Through the Galaxy)
Authors: D. R. Gies, J. W. Helsel
Comments: 14 pages, 3 figures, accepted for publication in ApJ

Авторы рассчитали траекторию движения Солнца в Галактике на протяжении последних 500 миллионов лет. Конечно, такие расчеты проводились и раньше. Просто здесь авторы использовали более точные данные, полученные благодаря работе проекта Hipparcos. В частности, авторы определили моменты прохождения Солнцем спиральных рукавов. Показано, что это совпадает с холодными эпохами в истории земного климата. Авторы видят подтверждение работ, связанных с влиянием потока космических лучей на формирование облачного покрова Земли.

миниобзор astro-ph/0503350 Современные связи космической физики и астрофизики (Ongoing Space Physics - Astrophysics Connections)
Authors: David Eichler
Comments: To appear in Proceedings of "Critical Phenomena in the Solar System", Ein-Boqeq, March, 2004

Традиционно под определением физика космоса (space physics) скрывается физика земной магнитосферы, межпланетной среды, внешних частей Солнца и т.п. Автор обсуждает связи между этой областью знаний и астрофизикой. Рассмотрено три основных пункта

ускорение частиц в ударных волнах (очевидна связь с космическими лучами)

вспышки на Солнце (связь с различными типами вспышечной активности, включая магнитары)

физика солнечной плазмы

Выпуск 97. 17-31 января 2005

миниобзор astro-ph/0501581 Феноменологическая квантовая гравитация (Phenomenological Qunatum Gravity: the birth of a new frontier?)
Authors: R. Aloisio et al.
Comments: 12 pages, no figures, talk presented at the Vulcano Workshop 2004

Мы много писали о том, что при своем распространении на межгалактические расстояния частицы высоких энергий могут подвергаться действию эффектов, связанных с квантовой гравитацией. Различные авторы с помощью различных методик пытались и пытаются получать ограничения на параметры создаваемых теорий квантовой гравитации, используя данные по космическим лучам и по данным наблюдений внегалактических объектов. В этой статье дается некоторый обзор данной области, которую авторы называют "феноменологической квантовой гравитацией".

Выпуск 96. 01-16 января 2005

обзор astro-ph/0501195 Важнейшие проблемы космомикрофизики (Outstanding Problems in Particle Astrophysics)
Authors: Thomas K. Gaisser
Comments: 32 pages, 9 figures. This paper combines two lectures presented at the 14th International School of Cosmic Ray Astrophysics: "Neutrinos and Explosive Events in the Universe", July, 2004

Мы позволили себе использовать для перевода Particle Astrophysics более привычный для русского уха термин "космомикрофизика". Данная статья представляет собой сумму двух лекций, прочитанных в июле этого года в Эриче (смею вас заверить, что лекции были интересными - С.П.).

Школа была посвящена в основном космическим лучам, соответственно и в этих лекция много говорится об этой тематике.

astro-ph/0501199 SGARFACE: новый детектор для микросекундных гамма-всплесков (SGARFACE: A Novel Detector For Microsecond Gamma Ray Bursts)
Authors: S. LeBohec et al.
Comments: 29 pages, 14 figures, accepted for publication in Astroparticle Physics

Речь идет о наземных наблюдениях на обсерватории Whipple на 10-метровом гамма-телескопе. Новая аппаратура позволит детектировать жесткие гамма-кванты (>100 MeV) во вспышках с длительностью до 35 микросекунд!

Выпуск 95. 22-31 декабря 2004

миниобзор astro-ph/0412554 Гамма-всплески: потенциальные источники космических лучей высоких энергий (Gamma-ray bursts: Potential sources of ultra high energy cosmic-rays)
Authors: E. Waxman
Comments: 8 pages; Invited talk, XIII International Symposium on Very High Energy Cosmic Ray Interactions (Pylos, Greece 2004)

Автор является сторонником точки зрения о том, что космические гамма-всплески порождают космические лучи сверхвысоких энергий. Соответственно, в статье приведены аргументы в пользу такой точки зрения.

Выпуск 92. 15-30 ноября 2004

astro-ph/0411601 Страпельки в космических лучах (Cosmic ray strangelets)
Authors: Jes Madsen
Comments: 8 pages. SQM2004 plenary talk. Submitted to Journal of Physics G

Мы неоднократно обращались к работам, посвященным странной материи. Напомним, что ищут ее (в астрофизике) в форме кварковых звезд и в форме особого подвида космических лучей. "Страпельки" - капельки странного вещества - относится как раз к последнему.

Основной упор в статье сделан на возможное детектирование страпелек в эксперименте AMS-2 на Международной космической станции (напомним, что прототип этого эксперимента видел нечто, что при желании можно интерпретировать как страпельки). Предсказания достаточно оптимистичны.

Статья написана очень доступно, формул практически нет. Рекомендуем.

Выпуск 91. 01-14 ноября 2004

обзор astro-ph/0411113 Космические лучи сверхвысоких энергий (Ultra High Energy Cosmic Rays)
Authors: Todor Stanev
Comments: 20 pages, 14 postscript figures, write-up of a lecture at the 2004 SLAC Summer Institute

Очередной обзор по космическим лучам сверхвысоких энергий. Статья написана очень доступно. Все основные проблемы так или иначе затронуты, поэтому обзор всячески можно рекомендовать широкому кругу читателей.

Выпуск 90. 25-31 октября 2004

миниобзор astro-ph/0410685 Космические лучи наивысших энергий (Highest Energy Cosmic Rays)
Authors: A. V. Olinto (KICP)
Comments: 12 pages, 10 figures

Небольшой, но достаточно полный обзор проблем, связанных с самыми энергичными космическими лучами. Особый интерес представляет моделирование неба в сверхжестких космических лучах.

Отдельно хочется также порекомендовать статью Горбунова и Троицкого, также посвященную распространению космических лучей сверхвысоких энергий.

Выпуск 87. 01-10 октября 2004

hep-ph/0410064 Страпельки в космических лучах (Strangelets in cosmic rays)
Authors: M. Rybczynski, Z. Wlodarczyk, G. Wilk
Comments: Presented at XIII ISVHECRI, Pylos, 2004

Страпельки (Strangelets) - маленьких капельки странной материи. Если верна гипотеза Виттена (1984) об устойчивости странного вещества , то в космосе должны летать небольшие комочки, наблюдаемые, например, как необычные частицы космических лучей. Кандидаты в такие события наблюдались неоднократно на самых разных установках. Например, интересные события наблюдались во время тестового полета AMS. Кроме того, есть т.н. price event (Z~46, A>1000), saito events (Z=14 A~350-450, exotic track events, и наиболее известные centauro events (все ссылки в статье, но мы также настоятельно советуем посмотреть статью Виттена 1984 в Phys.Rev.D30:272-285 - почти 1000 ссылок! - и уже обсуждавшуюся нами дискуссию ).

В статье рассказывается о еще одном возможном (косвенном) обнаружении страпелек, на этот раз на Cosmo-LEP с детектором DELPHI.

Выпуск 86. 20-30 сентября 2004

physics/0409123 Отклик климата на изменения потока космических лучей и излучения (On climate response to changes in the cosmic ray flux and radiative budget)
Authors: Nir J. Shaviv
Comments: 12 pages, 7 figures, submitted to JGR-Atmospheres

Тема климатических изменений, вызванных космическими факторами, является на наш взгляд одной из самых интересных. Мы уже неоднократно обращались к ней в наших обзорах и АНКАх, в частности писали и о работах Шавива. Вот еще одна.

Автор пытается дать точные численные оценки отклика климата на целый ряд изменяющихся факторов в широком диапазоне характерных времен. Речь, например, идет и об изменении потока космических лучей за счет глобальных процессов (вращение Солнца вокруг центра Галактики), и о 11-летнем цикле солнечной активности. Одним из важных количественный выводов статья является расчет вклада космических лучей (и изменения потока солнечного излучения) в текущее глобальное потепление. Нир оценивает его в 0.37+/-0.13К за прошедшее столетие (за 20 век). Остальное, по его мнению, в основном должны составлять антропогенные факторы. Без учета вклада потока космических лучей температура должна была бы увеличиться за счет увеличения потока солнечного излучения (в модели Шавива) на 0.16+/-0.04K.

Конечно, в такой сложной многопараметрической модели много неопределенностей, и в заключение статьи автор их обсуждает. Отметим также, что могут быть важные эффекты, неучтенные автором (например, изменения магнитного поля Земли, о чем мы также писали).

Выпуск 85. 13-19 сентября 2004

миниобзор astro-ph/0409361 Гамма-лучи высоких энергий (High Energy Gamma Ray)
Authors: Mathieu de Naurois
Comments: Invited talk at the XXIV Physics in Collisions Conference (PIC04), Boston, USA, June 2004, 10 pages, LaTeX, 13 eps figures. PSN TUET07

Небольшой обзор по астрофизике гамма-лучей высоких энергий. Включены как недавние открытия, так и описания основных действующих и проектируемых установок.

Выпуск 83. 01-31 августа 2004

astro-ph/0408145 Гамма-лучи сверхвысоких энергий в направлении Sagittarius A* (Very high energy gamma rays from the direction of Sagittarius A*)
Authors: H.E.S.S. Collaboration: F. Aharonian, et al
Comments: 5 pages, 4 figures, submitted to A&A letters

Наконец-то появилась статья (мы слышали об этом открытии на конференциях), посвященная открытию гамма-излучения очень высокой энергии от центра нашей Галактики.

Выпуск 82. 01-31 июля 2004

astro-ph/0407462 Гамма-всплески как тестеры квантовой гравитации (Gamma Ray Bursts as Probes of Quantum Gravity)
Authors: Tsvi Piran
Comments: Lectures given at the 40th winter school of theretical physics: Quantum Gravity and Phenomenology, Feb. 2004 Poland

Пока квант электромагнитного излучения распространяется в пространстве (т.е. движется от источника к нам) он взаимодействует с квантовой (пространственно-временной) пеной. Это может приводить к тому, что скорость распространения квантов разной энергии будет различной. Т.е., если был острый всплеск излучения, то он будет расплываться: кванты разных энергий будут приходить в разное время. Эффект наиболее существенен для больших энергий, поэтому разумно использовать гамма-наблюдения. Например, наблюдения гамма-всплесков.

Пока что подобные исследования давали только верхние пределы на параметры теорий квантовой гравитации. Эти идеи, подходы и пределы суммированы в обзоре Пирана.

Отметим также, для установления таких пределов можно использовать наземные гамма-телескопы, особенно такие крупные как MAGIC.

astro-ph/0407475 Состояние и первые результаты телескопа MAGIC (Status and First Results of the MAGIC Telescope)
Authors: J. Cortina
Comments: Contribution to the proceedings of the II Workshop on Unidentified Gamma-Ray Sources, Hong Kong, June 1-4, 2004

Телескоп MAGIC - это 17-метровое зеркало, которое регистрирует фотоны в видимом диапазоне, образовавшиеся в результате входа в атмосферу мощного гамма-кванта (от 30 до 300 Гэв). Т.о. это наземный гамма-телескоп.

Установка была введена в строй в октябре 2003 г., и уже получены первые результаты. Пока сенсаций нет, но возможности инструмента впечатляют, а значит надо просто подождать ...

physics/0407005 Циклы оледенения и космические лучи (The glacial cycles and cosmic rays)
Authors: J. Kirkby, A. Mangini, R.A. Muller
Comments: 16 pages

Мы уже писали о взаимосвязи потока космических лучей с глобальными изменениями климата на Земле. В этой статье авторы используют другую гипотезу и применяют ее к другой (более короткой) шкале времени.

Коротко напомним суть. В 1997 г. удалось показать, что образование облаков существенным образом зависит от потока галактических космических лучей: когда поток выше, то облаков больше (а, значит, холоднее). Можно придумывать различные способы изменения потока галактических космических лучей на уровне земной атмосферы.
1. Нир Шавив рассматривал прохождение через спиральные рукава Галактики, как возможный механизм увеличения потока. Такое увеличение приводило бы к глобадьному похолодания, и речь идет об очень больших отрезках времени. (На недавней школе в Эриче молодая сотрудница Нира - Smadar Levy - делала доклад Open Star clusters and the Milky Way's Spiral Arm Dynamics, в котором подтверждены выводы ранней работы и сделаны важные добавления).
2. Просто близкие сверхновые могут существенно изменять поток космических лучей (цикличность может быть связана с цикличностью темпа звездообразования в солнечной окрестности).
3. Солнечная активность может изменять поток галактических лучей. Когда Солнце активно, то оно не дает части галактических космических лучей проникать внутрь солнечной системы, ослабляя тем самым поток.

Авторы рассматривают четвертый вариант. Вариации магнитного поля Земли могут приводить к изменения потока галактических космических лучей на уровне верхней атмосферы.

Авторами выделено два периода: 100 и 41 тысяча лет. Оба периода проявляются как в индикаторах палеоклимата, так и в индикаторах магнитного поля.

physics/0407124 Космические лучи и солнечный прогрев (Cosmic Rays and Solar Insolation as the Main Control Parameters of the Catastrophe Theory of Climatic Response to Orbital Variations)
Authors: V.D. Rusov et al.
Comments: 21 pages

Еще одна статья, посвященная связи космических лучей с климатическими изменениями. Статья плохо структурирована, поэтому читать ее нелегко. Она представляет другую модель, объясняющую периоды оледенения. Здесь уже речь не идет о влияние космических лучей на образование облаков (даже ссылок на Svensmark et al. нет).

Выпуск 78. 13-31 мая 2004

astro-ph/0405233 Спутник Swift для изучения гамма-всплесков (The Swift Gamma-Ray Burst Mission)
Authors: N. Gehrels et al.
Comments: 38 pages, including 10 figures; accepted for publication in ApJ v611

Спутник Swift будет запущен во второй половине этого года. Основной его задачей будет изучение космических гамма-всплесков. На борту будет три инструмента: гамма-детектор с большим полем зрения, и рентгеновский и оптический телескопы с узким полем зрения для изучения послесвечений.

Ожидается, что спутник будет регистрировать примерно 2 всплеска в неделю, для которых будет получена очень подробная информация. Разумеется, ожидается, что это позволит существенно продвинуться в понимании механизма всплесков. Хочется надеяться, что это будет прорыв, сравнимый с тем, что произошел после открытий на спутнике BeppoSAX. Об этом аппарате и его успехах в изучении гамма-всплесков можно прочесть в статье The BeppoSAX revolution in Gamma-Ray Burst science. Теории гамма-всплесков посвящен обзор Пирана The Physics of Gamma-Ray Bursts.

Кроме своей основной задачи спутник также позволит получить обзор неба в жестком диапазоне. Это довольно важно, особенно в преддверии запуска спутника GLAST.

astro-ph/0405451 К вопросу о корреляции между недавним темпом звездообразования в окрестностях Солнца и периодами оледенения на Земле (On the correlation between the recent star formation rate in the Solar Neighbourhood and the glaciation period record on Earth)
Authors: R. de la Fuente Marcos, C. de la Fuente Marcos
Comments: 20 pages, To be published in New Astronomy. Final, accepted version includes some changes

Мы уже неоднократно обращались к вопросу о связи космических лучей с изменением климата и к связи между потоком космических лучей и темпа звездообразования (см., например, одну из АНОК).

В этой статье авторы, вдохновленные работами Шавива, рассмотрели корреляции между периодами оледенения на Земле и темпом звездообразования в 1.5 кпк вокруг Солнца. Последние данные они получали из анализа параметров рассеянных скоплений и звездных ассоциаций. Корреляция оказалась достаточно хорошей, т.е. подтверждается гипотеза о том, что периоды оледенений могут быть связаны с процессами в нашей космической окрестности.

astro-ph/0405492 Спектральные ограничения на неидентифицированные источники EGRET по данным COMPTEL (Spectral constraints on unidentified EGRET gamma-ray sources from COMPTEL MeV observations)
Authors: S. Zhang et al.
Comments: 9 pages including 4 figures; A&A accepted

EGRET и COMPTEL это два эксперимента на борту CGRO. Оба инструмента наблюдали в гамма-дипазоне, но на немного разных энергиях: EGRET на более высоких.

Существует каталог источников EGRET, большая асть из которых неотождествлены. Причин для этого две. Первая - техническая. У гамма-телескопов очень плохое угловое разрешение, а в квадратике 5 на 5 градусов обычно есть великое множество источников, в том числе потенциально излучающих гамма-кванты. Вторая заключается в том, что источник может быть ярким в гамма, но слабым в других диапазонах.

В этой статье авторы представляют часть результатов по совместному анализу данных EGRET и COMPTEL. Концентрируются они на 22 источниках, для которых экстраполяция потока по данным EGRET дает предсказание для наблюдений на COMPTEL гораздо выше реально наблюдаемых (проще говоря: EGRET их видит, а COMPTEL - нет).

Если из этих источников выкинуть малую часть, обладающую значительной переменностью, то оказывается, что остальные очень ильно концентрируются к центру Галактики. Это в меру неожиданно. Обычно обсуждается два типа кандидатов в источники EGRET: активные ядра галактик и радиопульсары. Но первые не должны показывать никакой "галактической" концентрации (ни к центру, ни к плоскости), а вторые - концентрируются к плоскости Галактики и к Поясу Гулда.

Авторы обсуждают различные гипотезы - миллисекундные пульсары, рентгеновские двойные, одиночные черные дыры и т.д. - но ответа все нет ....

Выпуск 75. 12-19 апреля 2004

astro-ph/0404205 Увидели ли атмосферные черенковские телескопы темную материю? (Have Atmospheric Cerenkov Telescopes Observed Dark Matter?)
Authors: Dan Hooper et al.
Comments: 19 pages, 7 figures

Два атмосферных черенковских телескопа (VERITAS и CANGAROO) независимо зарегистрировали ТэВное гамма-излучение в направлении центра нашей Галактики. В рамках современной понимания физических процессов, протекающих в астрономических объектах, объяснить это излучение не удается (Зам.: по мнению авторов). Авторы статьи считают, что излучение образуется при распаде или аннигиляции массивных частиц небарионной темной материи.

Выпуск 73. 16-31 марта 2004

astro-ph/0403422 Наблюдения ТэВ-ных гамма-лучей от центра Галактики (TeV Gamma-Ray Observations of the Galactic Center)
Authors: K. Kosack, and the VERITAS Collaboration
Comments: 15 pages

По семинарам уже некоторое время ходила информация о том, что на американской наземной гамма-обсерватории VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) получен значимый (но не очень значимый) сигнал от центра Галактики. И вот собственно статья.

После 26-часовой экспозиции (результаты собирались за несколько наблюдений с 1995 по 2003 гг.!) на уровне 3.7 сигма зарегистрирован поток ТэВ-ного излучения от небольшой (15 угловых минут) области, куда попадает и сам центр Галактики Sgr A*.

Результаты обработки позволяют предположить, что светит именно точечный источник. Однако заметим, что все-таки достоверность 3.7 стандартных отклонений - это очень мало. (См. ниже о результате команды CANGAROO-II).

astro-ph/0403503 Комментарий к статье "Странное вещество в качестве космических лучей за пределом Грейзена-Зацепина-Кузьмина" (Comment on ``Strangelets as Cosmic Rays beyond the Greisen-Zatsepin-Cuzmin Cutoff'')
Authors: Shmuel Balberg
Comments: 2 pages, slightly extended version of journal paper

Первая дискуссия началась со статьи Мадсена и Ларсона, в которой они предложили (в некотором смысле следуя линии, начатой известной статьей Виттена 1984 г.), что космические лучи сверхвысоких энергий являются "капельками" (или лучше "страпельками"? - Strangelets) странного вещества.

В своем комментарии Балберг дает оценку, согласно которой, если весь поток космических лучей сверхвысоких энергий объяснять кварковым веществом, то тогда кварковых звезд должно быть столько, что не останется места для обычных нейтронных (адронных) звезд. Дело в том, что в принципе, попав в нормальную звезду, капелька будет довольно быстро превращать ее в кварковую. По мнению Балберга это маловероятно, т.е. неверна посылка о том, что все космические лучи сверхвысоких энергий - это капельки странной материи.

astro-ph/0403515 Ответ на комментарий к "Странное вещество в качестве космических лучей за пределом Грейзена-Зацепина-Кузьмина" (Reply to Comment on Strangelets as Cosmic Rays beyond the Greisen-Zatsepin-Kuzmin Cutoff)
Authors: Jes Madsen
Comments: Phys.Rev.Lett. 92 (2004) 119002

Ответ Мадсена на изложенные выше возражения заключается в том, что капелька странного вещества при столкновении со звездой будет разрушаться (речь идет, конечно, о столкновении с протонами).

Отметим, что Балберг упоминает о том, что механизм разрушения капли плохо известен, а потому, видимо, авторы должны согласиться, что пока просто недостаточно данных для того, чтобы отвергнуть гипотезу Мадсена.

astro-ph/0403517 Ответ на "Обрезания и пеня: комментарий на "Скучивание космических лучей сверхвысоких энергий и их источники"" (Reply to ``Cuts and penalties: comment on he clustering of ultra-high energy cosmic rays and their sources' '')
Authors: N.W. Evans et al.
Comments: 2 pages (revtex4), 4 figures; response to astro-ph/0301336, to appear in Phys. Rev D

Третья статья относится совсем к другой дискуссии. Здесь речь идет о том, какие астрофизические источники могут являться "фабриками" частиц космических лучей сверхвысоких энергий. Важным методом для прояснения этого вопроса являются поиски групп событий, которые могли бы приходить от одного источника. По этому вопросу было довольно много статей (ссылки легко найти уже в этой работе). Как только найдены (если вы в них верите) такие кластеры событий, то можно смотреть какие интересные источники там есть. Эванс с соавторами отстаивают точку зрения о том, что лацертиды не являются источниками. В данной работе они полемизируют со статьей Тинякова и Ткаченко. Будем ждать развития дискуссии :)

astro-ph/0403592 Регистрация суб-ТэВного гамма-излучения от галактического центра на установке CANGAROO-II (Detection of Sub-TeV Gamma-Rays from the Galactic Center Direction by CANGAROO-II)
Authors: K. Tsuchiya, CANGAROO-II collaboration
Comments: 13 pages, 3 figures, aastex.cls, accepted by ApJ Letters

Выше мы написали о регистрации на установке VERITAS ТэВных фотонов от направления на галактический центр, а вот аналогичный результат, полученный командой CANGAROO.

Выпуск 71. 23-29 февраля 2004

обзор astro-ph/0402487 Космические лучи самых высоких энергий (The highest-energy cosmic rays)
Authors: James W. Cronin
Comments: 43 pages, 38 figures

Первую часть обзора составляет педагогическая дискуссия о распространении первичных космических лучей в межзвездной среде и атмосфере Земли. В остальном обзор достаточно типичен: обсуждаются детали двух наиболее крупных экспериментов (AGASA и HiRes) и некоторые расхождения в результатах этих экспериментов в области энергий >10¹⁹ эВ.

astro-ph/0402587 Карта неба в гамма-лучах по данным BATSE (Gamma-Ray All-Sky Imaging with the Burst and Transient Source Experiment)
Authors: S.E. Shaw et al.
Comments: 16 pages, 10 figures

Эксперимент BATSE работал на борту Комптоновской обсерватории (CGRO) с 1991 по 2000 гг. В основном этот эксперимент известен благодаря своему вкладу в изучение гамма-всплесков. Однако по данным многолетних наблюдений можно сделать и другие вещи (отметим, например, важные работы по длительному мониторингу рентгеновских пульсаров). В данной работе представлена карта неба в гамма-лучах по данным BATSE.

Карта построена благодаря тому, что источники иногда затмеваются Землей. После сложной обработки удается "вычленить" вклад отдельных источников, что и видно на рисунке.

Авторы выделили более 20 источников. Среди них Краб, известные аккрецирующие тесные двойные и активные ядра галактик.

Выпуск 70. 16-22 февраля 2004

обзор astro-ph/0402371 Астрофизическое происхождение космических лучей сверхвысоких энергий (Astrophysical Origins of Ultrahigh Energy Cosmic Rays)
Authors: Diego F. Torres, Luis A. Anchordoqui
Comments: 94 pages revtex, 9 .eps figures (higher resolution version of Fig. 7 is available at http://www.angelfire.com/id/dtorres/down3.html). Solicited review article prepared for Reports on Progress in Physics

Большой обзор по космическим лучам сверхвысоких энергий и по астрофизическим моделям для их источников.

Отметим также обзор, посвященный моделям т.н. "колена" в спектре космических лучей: Models of the Knee in the Energy Spectrum of Cosmic Rays.

hep-ph/0402102 Сильное взаимодействие между нейтрино и нуклонами сверхвысоких энергий как решение загадки GZK-обрезания
Authors: Z. Fodor, S.D. Katz, A. Ringwald, H. Tu
Comments: 20 pages, 12 figure

Согласно современным теоретическим представлениям фотоны с энергиями выше 4x10¹⁹ эрг не могут преодолевать космологические расстояния из-за взаимодействия с мягкими фотонами реликтового излучения, и в спектре космических лучей выше этой энергии должен наблюдаться завал (который носит имена Грейсена-Зацепина-Кузьмина). Похоже, однако, что этот завал не наблюдается (в данных разных обсерваторий есть некоторые противоречия).

Авторы данной статьи предлагают новое объяснение - более сильное взаимодействие нейтрино с нуклонами (протонами и нейтронами) на этих энергия.

Выпуск 67. 26-31 января 2004

обзор astro-ph/0401632 Анизотропия космических лучей сверхвысоких энергий (Anisotropies in Ultrahigh Energy Cosmic Rays)
Authors: John Swain
Comments: 20 pages, Invited talk at the 10th Marcel Grossmann Meeting in Rio de Janeiro, 20-26 July 2003

Пока не заработает проект Оже (т.е. пока не будет собрана хорошая богатая статистика по космическим лучам сверхвысоких энергий), а может и дольше, происхождение самых высокоэнергичных частиц, прилетающих на Землю, будет оставаться загадкой. Один из вопросов, который пока не решен, таков: изотропно ли распределены события по небу? Многие исследователи пытались и пытаются найти корреляции космических лучей с различными типами объектов (например, галактиками с высоким темпом звездообразования). В данной работе дается достаточно исчерпывающий обзор по этой проблематике. В статье много формул, но есть и вполне доступные отрывки, т.о. с одной стороны можно разобраться во всех деталях, а с другой, если прочесть "введение" и "заключение", то можно ухватить суть проблемы и современное состояние дел без излишних технических трудностей.

Выпуск 66. 19-26 января 2004

миниобзор hep-ph/0401153 Астрономия нейтрино высоких энергий: возможность для физики элементарных частиц (High-Energy Neutrino Astronomy: Opportunities For Particle Physics)
Authors: Dan Hooper
Comments: 10 pages. Based on review talk given at the 2004 Cracow Epiphany Conference on Astroparticle Physics

В некотором смысле современная физика элементарных частиц находится в состоянии кризиса (застоя), вызванного невозможностью экстенсивного развития: строить новые ускорители, которые на порядки превосходили бы предыдущие по энергии, очень дорого. Поэтому физики все чаще смотрят в небо не только с мольбой о помощи, но и в поисках высокоэнергичных частиц. Помните:"Вселенная - это ускоритель для бедных".

В даннойм обзоре автор рассматривает вопрос о том, что могут дать наблюдения космических нейтрино высоких энергий для исследований расширений Стандартной модели (о стандартной модели см. обозрение Игоря Иванова).

Выпуск 65. 12-19 января 2004

astro-ph/0401150 Последний гамма-всплеск в нашей Галактике? (The last Gamma Ray Burst in our Galaxy? On the observed cosmic ray excess at particle energy 1 EeV)
Authors: Peter L. Biermann et al.
Comments: 12 pages, Accepted for publication in Ap. J. Letters

В спектре космических лучей наблюдается небольшой избыток на энергиях порядка 10¹⁸ эВ в направлении центра Галактики. Авторы разрабатывают интересную идею, что этот избыток связан с последним (т.е. самым недавним) гамма-всплеском, произошедшим в Млечном Пути.

Выпуск 61. 16-30 ноября 2003

обзор astro-ph/0311466 Космические лучи сверхвысоких энергий (Ultra High Energy Cosmic Rays)
Authors: R.J. Protheroe and R.W. Clay
Comments: 44 pages, 17 figures. Invited review, PASA, in press

Еще один неплохой обзор по космическим лучам сверхвысоких энергий. (~10¹⁸ эВ).

physics/0311087 Космические лучи и эволюция земного климата на протяжении последних 4.6 миллиардов лет (Cosmic Rays and the Evolution of Earths Climate During the Last 4.6 Billion Years)
Authors: Henrik Svensmark
Comments: 13 pages, 4 figures, submitted to PRL

Мы уже писали о связи земного климата с космическими лучеами, и даже высказывали мысль о связи флуктуаций потока космических лучей с получающимися в моделях флуктуациями темпа звездообразования в окрестностях Солнца. Вот еще одна работа по той же тематике.

Автор моделирует изменения потока космических лучей на очень большом временном масштабе, и сравнивает полученные результаты с данными по палеоклимату. Отметим, что данные по звездообразованию в окрестностях Солнца использованы в рамках очень простой модели. Более детально автор моделирует эволюцию параметров гелиосферы за счет эволюции Солнца.

Выпуск 54 23-31 августа 2003

astro-ph/0308523 Исследование почти горизонтальных атмосферных ливней на обсерватории "Пьер Оже" (A Study Of Very Inclined Showers In The Pierre Auger Observatory)
Authors: M. Ave, for The Pierre Auger Collaboration
Comments: 4 pages, 2 figures

Среди атмосферных ливней, зарегистрированных в ходе нескольких успешных запусков инженерной сети атмосферной черенковской обсерватории "Пьер Оже", проводившиеся с 2001 года, было одно событие с очень большим наклоном (зенитный угол >70^o). Оно произошло в ноябре 2002 года. Авторы использовали несколько алгоритмов для обработки этого события. Вывод - обсерватория "Пьер Оже" в полной конфигурации будет с высокой достоверностью регистрировать подобные события, что существенно расширяет ее "поле зрения" и увеличивает ожидаемую частоту доступных ей событий.

Выпуск 52. 01-09 августа 2003

обзор astro-ph/0308069 Гамма-источники на высоких широтах (Gamma-ray sources at high latitudes)
Authors: Diego F. Torres
Comments: 36 pages, 7 figures. Chapter prepared for the book "Cosmic Gamma-ray Sources", edited by K.S. Cheng and G.E. Romero, to be published by Kluwer Academic Press

Речь идет о высоких галактических широтах, т.е. об областях неба вне плоскости Млечного Пути. Вдали от диска нашей Галактики гамма-истояниками могут быть как внегалактические объекты, так и что-то, населяющее гало Галактики, например, молекулярные облака. Автор рассматривает все эти варианты, а также дает подробное описание имеющихся данных (в первую очередь с прибора EGRET).

Выпуск 51. 21-31 июля 2003

astro-ph/0307452 Результаты H.E.S.S. для 28-й Международной конференции по космическим лучам (H.E.S.S. contributions to the 28th International Cosmic Ray Conference)
Authors: H.E.S.S. collaboration
Comments: 60 pages, 47 figures, a high resolution version will be obtainable at http://www.mpi-hd.mpg.de/hfm/HESS/HESS.html, Proceedings of the 28th ICRC, Tsukuba, Japan. Please select the pdf for a higher quality on the display

Последовав примеру других участников, коллаборация H.E.S.S. объединила четырехстраничные статьи о своей работе для материалов 28-й международной конференции по космическим лучам в один блок, который и предлагается вашему вниманию.

Выпуск 50. 8-18 июля 2003

astro-ph/0307334 Результаты HEGRA на 28-й международной конференции по космическим лучам (HEGRA Contributions to the 28th International Cosmic Ray Conference)
Authors: HEGRA Collaboration
Comments: 56 pages, 25 figures. Individual contributions appear in the Proc. of the 28th International Cosmic Ray Conference (see http://www-rccn.icrr.u-tokyo.ac.jp/icrc2003/proceedings_pdf.html)

Участники коллаборации HEGRA (High Energy Gamma Ray Astronomy) не стали размениваться на мелочи и объединили тринадцать отдельных коротких заметок в один большой материал. Описываются результаты наблюдений M87, M31, H1426+428, Mkn421, 1ES1959+650, SN1006, множества активных ядер галактик, а также просто результаты обзоров неба. Для большинства источников получены только верхние пределы, но есть и положительные результаты, т.е. некоторые источники удается увидеть в жестком диапазоне. Особенно рекомендуем прочесть обзорную заметку (страницы с 9 по 12), где сведены основные результаты и дан список зарегистрированных источников.

Выпуск 48. 23-30 июня 2003

astro-ph/0306477 К разрешению парадокса раннего тусклого Солнца: меньший поток космических лучей из-за более сильного солнечного ветра (Towards a Solution to the Early Faint Sun Paradox: A Lower Cosmic Ray Flux from a Stronger Solar Wind)
Authors: Nir J. Shaviv
Comments: 9 pages, 3 figures, submitted to JGR

Стандартные солнечные модели указывают на то, что в течение последних 4.5 миллиардов лет светимость Солнца возрастала. Общий прирост - 30 процентов. Если и в самом деле 4.5 миллиарда лет назад Солнце было таким тусклым, то бОльшая часть Земли была покрыта льдом. Тем не менее, геологические данные указывают на существование тогда жидкой воды. Имеем парадокс!

Нир Шавив (о работах которого по космическим лучам и климату мы уже писали в одном из первых выпусков) предлагает такое решение. Молодое Солнце имело более сильный ветер. Этот поток частиц более эффективно останавливал космические лучи. Т.о. поток космических лучей, попадающий на Землю, был слабее. Как известно, космические лучи играют довольно важную климатообразующую роль. Собирая вместе все эти идеи и добавляя вариации галактического потока космических лучей (см. его более раннюю статью), Нир объясняет, как при тусклом Солнце на Земле могла существовать жидкая вода.

astro-ph/0306462 Пульсар PSR B0656+14, ... и происхождение "колена" в спектре космических лучей (Pulsar PSR B0656+14, the Monogem Ring, and the Origin of the nee' in the Primary Cosmic Ray Spectrum)
Authors: S. E. Thorsett et al.
Comments: 4 pages, to appear in the Astrophys. J. Lett. Full size color figure can be found at http://www.thorsett.org/research

Есть такая загадка - "колено" в спектре космических лучей (см. рисунок ниже, вообще же на конференциях спектр космических лучей любят накладывать на картинку типа этой).

Мы писали и гипотезе "единственного источника", когда излом в спектре объясняется не какой-то вселенской особенностью, а просто связывается с близких (десятки-сотни парсек) недавним (10 000 лет) взрывом сверхновой. Остаток этой сверхновой и будет давать весь эффект.

В данной статье авторы предлагают кандидата: это Monogem Ring - близкий остаток сверхновой. По всей видимости, после взрыва осталась нейтронная звезда, которую мы видим как пульсар PSR B0656+14.

Выпуск 47. 16-21 июня 2003

Три статьи по проекту GRAND

astro-ph/0306363 Изучения события 15 апреля 2001 г. на установке GRAND (A Study of the Ground Level Event of April 15, 2001 with GRAND)
Authors: C. D'Andrea, J. Poirier
Comments: To be presented at the XXVIII International Cosmic Ray Conference, Tsukuba, Japan

astro-ph/0306370 Поиск совпадений суб-ТэВных гамма-лучей с гамма-всплесками BATSE (Search for Sub-TeV Gamma Rays Coincident with BATSE Gamma Ray Bursts)
Authors: J. Poirier et al.

astro-ph/0306371 Система проволочных пропорциональных камер: состояние установки GRAND (A Proportional Wire Chamber Array: GRAND's Status)
Authors: J. Poirier et al.

Начинать читать лучше именно с третьей статьи (astro-ph/0306371), в которой собственно описан эксперимент. GRAND - это небольшая установка из 64 станций по восемь камер каждая, размещенных на площади 100 на 100 метров. Эксперимент работает с 1996 г. Основным достоинством, по мнению создателей установки, является хорошее (для данного диапазона) угловое разрешение, достигаемое благодаря проволочным камерам (за разработку этих устройств в 1992 г. Шарпак получил Нобелевскую премию). Собственно, ничего выдающегося в самой установке нет. Просто, на наш взгляд, она является показательным примером небольших недорогих экспериментов, которых существует достаточно много. (Полная стоимость, указанная на странице проекта, порядка миллиона долларов. Сейчас проект ищет частное спонсорство, потеряв поддержку Национального Научного Фонда. Основные текущие расходы на поддержку установки, составляющие около 200 долларов в неделю, связаны с использованием аргона.) В первых двух статьях приводятся примеры, что может давать такая установка (кроме студенческого практикума).

В первой статье описана регистрация мюонного события, связанного с солнечной вспышкой 15 апреля 2001 г.

Во второй - описывается поиск совпадений событий, зарегистрированных GRANDом, с гамма-всплесками BATSE. Ни одного совпадения не обнаружено (самый сильный кандидат - на уровне 2.7 сигма).

Повторимся, ничего выдающегося в этих достижениях нет. Но, возможно, кому-то будет интересно почитать про работу небольших установок в США.

astro-ph/0306344 Изучение гравитации на ТэВном масштабе по широким атмосферным ливням (Probing TeV gravity with extensive air-showers)
Authors: Maximo Ave, Eun-Joo Ahn, Marco Cavaglia, Angela V. Olinto
Comments: 4 pages. To be published in the Proceedings of the 28th International Cosmic Ray Conference

Многие наверное помнят дискуссии по поводу возможности создания микроскопических (и даже менее того, и слова-то подходящего нет) черных дыр на ускорителях. В природе это постоянно происходит само собой (имеются ввиду столкновения очень энергичных частиц) благодаря существованию космических лучей соответствующих энергий. Вопрос в том, какова она - "соответствующая энергия". Если это планковский масштаб, то забудьте и про ускорители, и про космические лучи. Но в современных многомерных теориях масштаб оказывается куда как меньше планковского: речь идет всего лишь о ТэВах. Такие лучи мы видим, точнее видим т.н. широкие атмосферные ливни (ШАЛы), порождаемые этими частицами.

Авторы обсуждают, как можно попытаться увидеть (или закрыть) эффекты, связанные с распадом объектов, образующихся при взаимодействии космических лучей сверхвысоких энергий с частицами в атмосфере Земли. Например, если образуется очень маленькая черная дыра, то она будет тут же "испаряться", и, соответственно, мы будем видеть продукты этого "испарения". Оказывается, что несмотря на всю экзотику отличить распад экзотического объекта от обычных реакций не так-то и просто. Но можно. Авторы показывают, какие особенности будут "выдавать" распад гравитационных объектов. Правда, в этой короткой заметке они не обсуждают, на каких установках можно провести решающие наблюдения...

Обсуждая связь экзотической фундаментальной физики и астрономии высоких энергий, отметим, что наблюдения частиц высоких энергий потенциально могут давать важную информацию об очень многих фундаментальных процессах на больших энергетических масштабах. В частности, есть важные астрономические пределы на возможное нарушение лоренц-инвариантности. Но лабораторные физики тоже не отстают: см. статью "Tests of Lorentz Invariance Using a Microwave Resonator: An Update".

Выпуск 45. 26-31 мая 2003

обзор astro-ph/0305542 Результаты DAMA (DAMA results)
Authors: R. Bernabei et al.
Comments: 21 pages, Contributed paper to X International Workshop on "Neutrino Telescopes", Venice 2003, ROM2F/2003/9

DAMA - подземная обсерватория в Gran Sasso (Италия). Она включает в себя несколько детекторов, которые в частности призваны зарегистрировать частицы темной материи. Дается обзор всех экспериментов обсерватории. Описываются полученные на данный момент результаты (включая спорное обнаружение годичной модуляции, что было интерпретировано как открытие темной материи в лаборатории!). Обсуждаются дальнейшие планы.

astro-ph/0305523 Взрыв Калуцы-Клейна - новый механизм генерации космических лучей сверхвысоких энергий (Kaluza-Klein Burst: a New Mechanism for Generating Ultrahigh-Energy Cosmic Rays)
Authors: Je-An Gu
Comments: 12 pages, 2 figures, LaTeX

Согласно теории Калуцы-Клейна наше пространство-время кроме четырех известных измерений имеет еще одно (по крайней мере) замкнутое измерение, радиус которого много меньше обычных бытовых масштабов, но много больше планковского. Частицы получают возможность двигаться в новом направлении, но для этого они должны обладать большой энергией - де-Броелевская длина волны должна целое число раз уложиться по окружности замкнутого измерения. В результате любая частица (в том числе маломассивная или безмассовая) порождает так называемую "башню Калуцы-Клейна" - семейство частиц, соответствующих разным уровням возбуждения по замкнутому измерению. Все частицы "башни" кроме первой - очень тяжелые. Возникновение "башни" - чисто геометрический эффект - он действует на любые частицы не зависимо от их свойств.

Отобрать энергию у тяжелых частиц "башни" можно, например, столкнув две такие частицы. В результате такого столкновения возникают две частицы космических лучей со сверхвысокой энергией. Равномерное распределение КК-частиц в пространстве делает их столкновения крайне редкими, однако если они сконцентрированы в компактных объектах (звездах, релятивистских звездах, MACHO и т.д.) или образуют собственные скопления (связанные состояния KK-частиц), то рассматриваемый механизм генерации высокоэнергичных частиц становится более реальным.

Выпуск 43. 12-16 мая 2003

astro-ph/0305158 Поиск анизотропии в распределении космических лучей сверхвысоких энергий (Full-Sky Search for Ultra High Energy Cosmic Ray Anisotropies)
Authors: Luis A. Anchordoqui et al.
Comments: 5 pages, To be published in the Proceedings of the 28th International Cosmic Ray Conference, http://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/icrc2003/

Происхождение космических лучей сверхвысоких энергий остается загадкой. Ситуация немного похожа на ту, что была с космическими гамма-всплесками до спутника BeppoSAX. И точно также разные авторы пытаются исследовать проблему распределения наблюдаемых событий на небе.

На нижнем рисунке показано распределение на небе 99 событий: 49 от установки SUGAR, работавшей в Австралии с января 1968 г. по февраль 1979, и 50 от японской установки AGASA, работающей с апреля 1990 г. по настоящее время (использованы данные до мая 2000 г.). Никакой анизтропии глазом не видно. Детальный анализ (см. верхний рисунок) подтверждает такой вывод. На верхнем рисунке показано распределение интенсивности космических лучей с энергиями выше 10^19.6 эВ в экваториальных координатах. Все хорошо согласуется со случайным распределением.

Этой же тематике посвящена короткая заметка К.Хойвата и др. (astro-ph/0305206) "Численный анализ достоверности анизотропии космических лучей".

Выпуск 42. 1-9 мая 2003

astro-ph/0305053 Энергетический спектр космических лучей выше 10¹⁵ эВ, полученный по измерениям черенковского излучения в Якутске (The energy spectrum of cosmic rays above 10^15 eV as derived from air Cherenkov light measurements in Yakutsk)
Authors: A.A. Ivanov, S.P. Knurenko, I.Ye. Sleptsov
Comments: 11 pages, 5 figures, submitted to Nuclear Physics B (Proceedings Supplements)

Приятно сознавать, что у нас в стране получают хорошие экспериментальные результаты. Более того, оборудование обновляется и совершенствуется.

Хорошо известна проблема с космическими лучами сверхвысоких энергий. Обычно упоминают два эксперимента в этой области: AGASA и HiRes. Кроме них космические лучи самых-самых больших энергий видит еще и Якутский эксперимент.

В статье описывается измерение спектра космических лучей на энергиях выше 10¹⁵ эВ. Результаты сравниваются с полученными другими экспериментами (Akeno, AGASA и HiRes). На энергиях ниже примерно 10¹⁹ эВ эксперименты дают похожие результаты. На более высоких энергиях появляются различия (якутские результаты лежат, кстати, еще выше AGASA), но здесь велики неопределенности. Причем неопределенности как статистические (мало событий), так и систематические. Как неоднократно отмечали разные авторы, только эксперимент нового поколения (Оже - Auger) сможет дать необходимые данные для решения загадки космических лучей сверхвысоких энергий.

Выпуск 41. 25-30 апреля 2003

миниобзор astro-ph/0304527 Проверка квантовой гравитации и больших дополнительных измерений по гамма-наблюдениям (Tests of Quantum Gravity and Large Extra Dimensions Models Using High Energy Gamma Ray Observations)
Authors: F.W. Stecker
Comments: 15 pages, Invited paper presented at the 2nd Veritas Symp. on the TeV Astrophysics of Extragalactic Sources, Chicago, Il, April, 2003. To be published in the Proceedings

Проверять многие теории в лабораториях очень трудно. Поэтому стремятся найти "естественные" (природные) лаборатории. Как правило здесь на помощь приходит астрономия.

Построение теории квантовой гравитации - одна из основных целей современной фундаментальной физики. Все более-менее разумные попытки сделать это включают дополнительные измерения. Иногда эти дополнительные измерения имеют малый размер, иногда - большой.

Достаточно давно обсуждается возможность проверки теорий квантовой гравитации по наблюдениям космических лучей (подразумеваем здесь под этим протоны и ядра) и гамма-квантов высоких энергий. Оба этих направления сейчас активно развиваются, и мы не раз об этом писали (см. архивы). В данном обзоре речь идет о наблюдениях гамма-квантов на наземных установках (о различных экспериментах см. список). Основной метод заключается и поиске нарушения Лоренц-инвариантности. При этом скорость распространений фотонов разной энергии будет различной. Соответственно, если был узкий (по времени) всплеск, содержащий фотоны разных частот, то по мере распространения импульс будет уширяться (можно сказать "за счет взаимодействия с вакуумом"). Современные данные позволяют поставить достаточно жесткие пределы на такое уширение, чтобы это было интересно с точки зрения проверки предсказания теорий. Разумеется, новые эксперименты дают более жесткие пределы (связано это в первую очередь с увеличением размера зеркала, что позволяет набирать более хорошую статистику).

Можно также порекомендовать статью Бланк и др., где достаточно подробно разобрано, как наблюдения на наземных гамма-телескопах могут давать ограничения на параметры новых теорий. Кроме того, см. совсем свежую работу New constraints on space-time Planck scale fluctuations from established high energy astronomy observations.

Выпуск 40. 20-25 апреля 2003

миниобзор astro-ph/0304336 Состояние дел в астрономии очень высоких энергий (The Status of Very High Energy Astronomy)
Authors: Rene A. Ong
Comments: 15 pages, 7 figures

Обзор он и есть обзор, однако тут речь идет об относительно малопопуляризованном, но активно развиваемом разделе наблюдательной астрономии - наземных телескопах, наблюдающих гамма-излучение (энергии порядка 10 ГэВ и выше). Конечно, напрямую такой квант здесь, на поверхности Земли, не поймаешь. Регистрируют оптическую вспышку, возникшую после проникновения жесткого гамма-кванта в атмосферу.

Сейчас в этой области работает множество экспериментов, и много новых инструментов находится в разной стадии создания (смотри список здесь) Они дают довольно интересные результаты. В гамма-диапазоне зарегистрированы активные ядра галактик, остатки сверхновых (и, по всей видимости, нейтронные звезды в них).

Кроме наземных планируются и очень интересные космические проекты. EUSO - телескоп, который смотрит вниз!!! Почитайте - не пожалеете.

Выпуск 38. 12-18 апреля 2003

миниобзор astro-ph/0304206 Теоретические аспекты космических лучей сверхвысоких энергий (Theoretical Aspects of Ultra-High Energy Cosmic Rays)
Authors: Pasquale Blasi
Comments: 10 pages, Invited Review Talk at the XXI Texas Symposium, December 2002, Florence, Italy

Небольшой обзор по космическим лучам сверхвысоких энергий. Кратко описаны все основные проблемы и гипотезы. Обсуждаются различные возможные источники частиц столь высоких энергий: и астрофизические (нейтронные звезды, гамма-всплески, активные ядра галактик), и космомикрофизические (различные виды элементарных частиц и объектов). Кратко затрагивается вопрос о расхождении данных экспериментов HiRes и AGASA (список экспериментов см. здесь) Основной вывод в том, что пока статистика мала, и надо ждать новых больших экспериментов (AUGER, EUSO), которые должны дать достаточные данные для решения загадки космических лучей сверхвысоких энергий.

Выпуск 38. 01-11 апреля 2003

astro-ph/0304192 Поиск дробных зарядов в космических лучах на Ams (Search for Fractional Charges in Cosmic Rays with Ams)
Authors: Cristina Sbarra et al.
Commets: 6 pages, 7 figures, Contributed Paper presented at the 18th European Cosmic Rays Symposium, Moscow, 2002

Предварительные результаты обработки данных по поиску дробных зарядов во время миссии AMS-01 в июне 1998 г. Конечно же, есть только верхний предел ....