Комплекс научной аппаратуры «ГАММА-400».

    Научные данные, полученные с использовнием комплекса научной аппаратуры «ГАММА-400», могут быть использованы для определения природы «темной материи» во Вселенной, развития теории происхождения высокоэнергичных космических лучей и физики элементарных частиц, исследования космического гамма-излучения в диапазоне высоких энергий (100 МэВ – 3000 ГэВ), регистрации заряженных частиц космических лучей, поиска и исследования гамма-всплесков.
    Разработка проекта «ГАММА-400» и проведение исследований выполняется в рамках Федеральной космической программы РФ 2006-2015 гг.
    В разработке комплекса научной аппаратуры «ГАММА-400» участвуют:
Физический институт им. П.Н. Лебедева (головная организация),
НИЯУ МИФИ,
ФТИ им. А.Ф. Иоффе,
НИИЭМ (Истра),
Институт Физики Высоких Энергий (Протвино),
Институт Космических Исследований,
Национальный институт ядерной физики (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, INFN), Италия.

Научный руководитель проекта «ГАММА-400» - А.М. Гальпер;
Заместитель научного руководителя, технический руководитель – главный конструктор комплекса научной аппаратуры "ГАММА-400" - Н.П. Топчиев.
Проект «ГАММА-400» был утвержден в 2009 г. академиками В.Л. Гинзбургом и Г.А. Месяцем.

Document

Научные задачи комплекса научной аппаратуры «ГАММА-400»:
Современное состояние фундаментальных исследований по космологии, астрономии, физике частиц высоких энергий и космических лучей ставит ряд проблем, решить которые невозможно без привлечения результатов исследований по внеатмосферной гамма-астрономии сверхвысокой энергии (108-1012 эВ), а также и одновременном исследовании высокоэнергичного электрон-позитронного компонента галактических космических лучей. На основе современных результатов гамма-астрономических исследований, результатов исследования природы «темной материи», а также научно-исследовательских работ по проекту ГАММА-400 сформулированы основные научные направления исследований и конкретные задачи проекта «ГАММА-400».

Основные направления исследований:
Исследование природы и свойств слабовзаимодействующих массивных частиц (вимпов), из которых возможно состоит «темная материя»;
Исследование природы и свойств переменной активности в гамма-диапазоне астрофизических объектов от звезд до скоплений галактик;
Исследование механизмов генерации, ускорения, распространения и взаимодействия заряженных космических лучей в галактическом и межгалактическом пространствах.

Научные задачи:
   Измерения энергетических спектров галактического и внегалактического диффузного и изотропного гамма-излучения. Поиск аномалий в спектрах гамма-излучения. Поиск «гамма-линий» в излучении дискретных гамма-источников, в диффузном и изотропном гамма-излучении, возникающих при аннигиляции и распаде компонентов «темной материи».
   Регистрация потоков электронов + позитронов с энергией выше 1 ГэВ, измерение энергетических спектров этих частиц, выделение особенностей в их спектрах, которые могли бы быть связаны с процессами аннигиляции и распада компонентов «темной материи».
   Поиск новых и изучение известных галактических и внегалактических дискретных источников гамма-излучения высокой энергии: остатки сверхновых, пульсары, аккрецирующие объекты, микроквазары, галактики с активными ядрами, блазары, квазары; измерение их энергетических спектров и светимости.
   Отождествление дискретных гамма-источников с известными источниками излучения в других диапазонах энергии, в том числе, и с дискретными источниками, зарегистрированными наземными гамма-телескопами.
   Мониторинг светимости и энергетического спектра гамма-источников высокой энергии для изучения природы их переменности.
   Поиск и исследование гамма-всплесков в диапазоне энергий 10 кэВ - 10 МэВ и 100 МэВ - 3000 ГэВ.
   Измерение потоков галактических ядер до группы железа.
   Регистрация высокоэнергетического гамма-излучения и потоков электронов + позитронов от солнечных вспышек.

Физическая схема гамма-телескопа ГАММА-400.
Scheme