1 / 50

Гальпер А . М . научный руководитель проекта « Памела »

Гальпер А . М . научный руководитель проекта « Памела ». Прецизионные измерения потоков античастиц в первичном космическом излучении — э ксперимент PAMELA. МИФИ ФИАН ФТИ ЦСКБ ПРОГРЕСС НЦ ОМЗ. Naples. Bari. Florence. Frascati. Rome. Trieste. CNR , Florence.

yoshi
Download Presentation

Гальпер А . М . научный руководитель проекта « Памела »

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Гальпер А. М. научный руководитель проекта «Памела» Прецизионныеизмеренияпотоковантичастиц в первичномкосмическомизлучении—экспериментPAMELA МИФИ ФИАН ФТИ ЦСКБ ПРОГРЕСС НЦ ОМЗ 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  2. Naples Bari Florence Frascati Rome Trieste CNR, Florence Коллаборация ПАМЕЛА Россия: Италия: Германия: Швеция: Siegen KTH, Stockholm 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  3. Физическая схема магнитного спектрометра ПАМЕЛА Измерение: • времени пролета (β); • отклонения в магнитном поле; • энергетических потерь во всех детекторах; • числа нейтронов. Определение: • типа частицы (лептон/адрон); • заряда частицы (±Z); • массы частицы (A); • жесткости и энергии (R and E); • направление прилета; МАГНИТНЫЙ СПЕКТРОМЕТР ПАМЕЛА 1, 3, 7- СЦИНТИЛЛЯЦИОННАЯ ВРЕМЯПРОЛЕТНАЯ СИСТЕМА;2, 4- СЦИНТИЛЛЯЦИОННАЯ ОХРАННАЯ СИСТЕМА;5- ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ СТРИПОВАЯ КООРДИНАТНАЯ СИСТЕМА (ШЕСТЬ ДВОЙНЫХ СЛОЕВ);6- МАГНИТНАЯ СИСТЕМА (ПЯТЬ СЕКЦИЙ); 8- ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ СТРИПОВЫЙ ПОЗИЦИОННО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ КАЛОРИМЕТР; 9- СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ ЛИВНЕВОЙ ДЕТЕКТОР; 10- НЕЙТРОННЫЙ ДЕТЕКТОР; 11- ГЕРМОКОНТЕЙНЕР. 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  4. Общий вид спектрометра ПАМЕЛА 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  5. КА «Ресурс-ДК1» №1.«ЦСКБ-Прогресс» Параметры рабочей орбиты: - наклонение орбиты, град 70 - минимальная высота орбиты, км 361 - максимальная высота орбиты, км 604 Срок активного существования 3 года Масса полностью собранного и заправленного КА, кг не более 6550 Максимальная длина КА, мм 7930 Максимальный диаметр КА, мм 2720 Площадь солнечной батареи, м2 36 Комплексная двигательная установка Антенна командно-измерительной системы Батарея солнечная Антенна бортового синхронизирующего координатно-временного устройства Агрегатный отсек Гермоконтейнер с НА "ПАМЕЛА" Приборный отсек Специальный отсек Приборный Гермоконтейнер, «АРИНА» Радиатор-охладитель Блок определения координат звезд Оптико-электронная аппаратура Антенное устройство высокоскоростной радиолинии Инфракрасный построитель местнойвертикали Антенна командно-измерительной системы 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  6. МИФИ ФИАН ФТИ ЦСКБ ПРОГРЕСС НЦ ОМЗ Запускракеты-носителяСоюз-МсоспутникомРесурс ДК №1,на борту которого установлен спектрометр «ПАМЕЛА», 15/06/06 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  7. Передача данных МИФИ ФИАН ФТИ ЦСКБ ПРОГРЕСС НЦ ОМЗ • Собственнаяпамять ПАМЕЛЫ (2GB), 1 событие = 5Кб • Передачаинформации в бортовуюпамять 7-8 раз в день14-16 GB • Сбросинформациинаназемнуюстанцию 3-4 раза в день • Ошибкиприпередачи <10-8 • Наземнаястанцияприема: НаучныйцентроперативногомониторингаЗемли(НЦ ОМЗ)‏ • (Отрадное, Москва) 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  8. Работа с данными ПАМЕЛА 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  9. 0.763 ГэВ/c Аннигиляция антипротона 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  10. 32. 3 ГэВ/c Позитрон 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  11. 36ГэВ/сПротон Протон Энергия 36 ГэВ 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  12. 14.7ГэВ/c Взаимодействующее ядро(Z~8) 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  13. Разделение частиц по массам и зарядам dE/dx, мип. Жёсткость, ГВ/с 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  14. Научные задачи проекта «РИМ-ПАМЕЛА» • Поиск антивещества; • Изучение природы темной матери • Изучение процессов генерации и распространения высокоэнергичного галактического космического излучения • Изучение процессов генерации солнечных космических лучей и солнечной модуляции • Исследование околоземного космического пространства • Изучение спектров электронов сверхвысокой энергии (поиск локальных источников КЛ) ‏ 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  15. Антивещество Аннигиляция экзотических частиц Взаимодействие высокоэнергияных космических лучей с межзвездным газом Космические лучи, выходящие из антигалактик e - p p p p e+ e+ e+ e+ He e - Сгустки антивещества в галактике «Млечный путь» Испарение первичных черных дыр e+ e+ Возникновение в магнитосфере пульсаров 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  16. ОтношениеHe/He —— JEPT Letters, Vol. 93, N.11, 628, 2011 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  17. Отношение антидейтронов к дейтронам 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  18. Отношение антипротоновк протонам ПАМЕЛА, Phys. Rev. Letters, PRL 102, 051101 (2009) Кинетическая энергия, ГэВ 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  19. ЭнергетическийспектрантипротоновЭнергетическийспектрантипротонов Поток, (ГэВ·м²·с·ср)⁻¹ Кинетическая энергия, ГэВ 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  20. Отношение p/p – p̅/р PAMELA Donato et. al 2009 Кинетическая энергия, ГэВ 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  21. Изучение природы темной материиОтношение e⁺/(e⁻ + e⁺) e⁺/(e⁻ + e⁺) Вторичное происхождение Москаленко-Стронг (1998) O.Adriani et al. // Nature 2009, V.458, P.607 Кинетическая энергия, ГэВ 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  22. Временные вариациипри низких энергиях e⁺/(e⁻ + e⁺) 2 Кинетическая энергия, ГэВ 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  23. Энергетический спектр электронов Поток·E3, (ГэВ·м2·с·ср)−1·ГэВ3 Кинетическая энергия, ГэВ Phys. Rev. Lett., 106, 201101, 2011 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  24. Энергетический спектр позитронов Поток·E3, (ГэВ·м2·с·ср)−1·ГэВ3 Кинетическая энергия, ГэВ Известия РАН, сер. физ. Т. 75№3, 347, 2011 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  25. Основные свойстватемной материи Если темная материя состоит из частиц,то эти частицы необычные: Гравитационное взаимодействие Отсутствие электрического заряда Не может состоять из обычных частиц Взаимодействие друг с другом и с барионами не более слабого Имеет массу 100 – 1000 ГэВ 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  26. Очень легкие (m ≤ eV)‏ axion Модель суперсимметрии The lightest stable particle (LSP) – neutralino (χ)‏ Кандидаты (dark matter)‏ Очень тяжелые (m ≥ 100 GeV) WIMP Модель многомерного пространства The lightest stable particle (LKP) – Kaluza-Klein particle (B1)‏ Кандидаты на рольчастиц темной материи 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  27. Регистрация частиц темной материи Прямыеметоды Регистрациявзаимодействияслабовзаимодействующих массивных частицс обычнымвеществом. Косвенныеметоды Регистрацияпродуктованнигиляции WIMP B1 + B1 → e+ + e –, γ + γ, .... Регистрация продуктов распада WIMP Bkk→ l+l-; Z0Z0;W+W- χ→l+l-ν; Z0 ν; W± l± 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  28. Результаты: Обнаружено возрастание отношения e+/(e++e-) в диапазоне энергий 10 – 100 ГэВ по сравнению с моделью вторичного происхождения, что связано с наличием дополнительного источника позитронов. Измеренное отношение p-/p в диапазоне энергий 1 – 100 ГэВ не противоречит вторичному происхождению антипротонов. • Интерпретация: • Аннигиляция или распад гипотетических частиц, составляющих тёмную материю, на электрон-позитронные пары. • Генерации электронно-позитронных пар в ближайших к солнечной системе пульсарах, ударных фронтах. 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  29. Распад частиц темной материи Интерпретацияотношения e+/ (e+ + e−) (эксперимент ПАМЕЛА, рис.1) и полного потока e+ + e− (эксперимент Fermi/LAT, рис.2) как распад ВИМПОВ (нейтралино) разной массы на лептоны отношение Рис.1. Yuji Kajiyamaa and Hiroshi Okada, T13 Flavor Symmetry and Decaying Dark Matter, arxiv: 1011.5753 Рис.2. 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  30. Изучение природы темной материи(распад на промежуточные частицы) Масса ~ 1 TэВВремя жизни ~ 1026с (ГэВ см2 с ср)-1 доля позитронов статистические ошибки ПАМЕЛА, Е>10 ГэВ ПАМЕЛА, Е<10 ГэВ систематические ошибки ГэВ ГэВ Сравнение данных экспериментов ПАМЕЛА и FERMI/LAT Jeremy Mardon arXiv:0905.3749v2 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  31. 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  32. 10 лучших научных исследований2008 года в области физики INSIDE SCIENCE RESEARCH --- PHYSICS NEWS UPDATE The American Institute of Physics Bulleting of Research News Number 879 #1, December 22, 2008 www.aip.org/pnu by Phil Schewe • SUPERCONDUCTORS • LARGE HADRON COLLIDER • PLANETS • QUARKS • FARTHEST SEEABLE THING • ULTRACOLD MOLECULES • DIAMOND DETECTORS • COSMIC RAYS • Another mystery pertains to the findings of two detectors held aloft-one by a balloon and one on a satellite-looking for oddities in the number of antiparticles arriving with regular particles among cosmic rays reaching Earth. They see an excess of such particles which some interpret as evidence for “dark matter,” a class of very-weakly-interacting particles not seen before. Scientists associated with the balloon-borne ATIC detector (Nature, 20 Nov) and the satellite PAMELA (http://arxiv.org/abs/0810.4995) • LIGHT PASSES THROUGH OPAQUE MATTER • MACROSCOPIC FEEDBACK COOLING 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  33. Потоки частиц в радиационном поясе Земли (БМА) Широта: −80 −60 −40 −20 0 20 40 60 80 Долгота: −120 −90 −60 −30 0 30 60 90 120 150 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  34. Захваченныеантипротоны Поток, (ГэВ·м2·с·ср)−1 Кинетическая энергия, ГэВ O. Adriani et al., APJL 737 L29 (2011); 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  35. Благодарю за внимание! 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  36. Потоки протонов и гелия Поток·R2.7, (ГВ·м2·с·ср)−1·ГВ2.7 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ Жёсткость R, ГВ

  37. Спектры протонов и ядер гелия p He γ=2,70±0,05 Поток, (ГэВ/н·м2·с·ср)−1 γ=2,47±0,07 Кинетическая энергия, ГэВ/н 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  38. Спектры бора и углерода Carbon Boron Поток, (ГэВ/н·м2·с·ср)−1 Кинетическая энергия, ГэВ/н 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  39. Зависимость потока протоновот времени Уменьшение солнечной активности Increasing GCR flux Поток, (ГэВ·м2·с·ср)−1 Кинетическая энергия, ГэВ 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  40. Зависимость потока ядер гелияот времени Поток, (ГэВ/н·м2·с·ср)−1 Кинетическая энергия, ГэВ/н 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  41. Зависимость потока электроновот времени Preliminary Поток, (ГэВ·м2·с·ср)−1 Кинетическая энергия, ГэВ 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  42. December 13th 2006 event The Astrophysical Journal, 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  43. Солнечное событие 4 – 6 ноября 2011 года 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  44. Солнечное событие 4 – 6 ноября 2011 года 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  45. Внеапертурное событие высокой энергии 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  46. Внеапертурное событие высокой энергии 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  47. Внеапертурное событие высокой энергии 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  48. Внеапертурное событие высокой энергии 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  49. Косвенные методы регистрациичастиц темной материи Аннигиляция нейтралино – кандидата в WIMP по модели суперсимметрии ГАЛО Вы здесь Млечный путь 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

  50. 350 km БМА 70.4o 610 km Орбита КА «Ресурс-ДК1» №1 • Квази-полярная (наклонение 70,4°) • Эллиптическая (350÷600 км) орбита 21–25 ноября 2011 года. ИТЭФ. ФФВ

More Related