Исследование зарядовой зависимости солнечной модуляции галактических космических лучей

Название НИОКТР	Исследование зарядовой зависимости солнечной модуляции галактических космических лучей
Аннотация	Поток космических лучей галактического происхождения на орбите Земли изменяется во времени и зависит от уровня солнечной активности. Этот эффект называется солнечной модуляцией и качественно объясняется изменением характеристик межпланетной среды, в которой частицы распространяются из галактического пространства к наблюдателю. По современным представлениям распространение КЛ в гелиосфере может описываться процессами диффузии и дрейфа в магнитном поле, конвекции, адиабатических потерь энергии и доускорения. Все эти механизмы включают параметры, которые зависят от солнечной активности. Однако механизм вариаций потоков галактических космических лучей, как долго-, так и короткопериодических, сегодня во многом не известен, и существующие способы описания (модели) не являются точными и нуждаются в доработке. Для этого необходимы прецизионные измерения потоков галактических частиц в широком диапазоне энергий в течение длительного периода времени и ресурсоемкие численные теоретические расчеты распространения частиц в гелиосфере. При этом важно изучать зависимость процессов переноса от типа частицы. Одной актуальных проблем теории солнечной модуляции является её зарядовая зависимость – явление связанное с разными параметрами распространения в гелиосфере частиц противоположных зарядов, что особенно заметно при рассмотрении периодов противоположной полярности солнечного магнитного поля А. Так, в экспериментах PAMELA и AMS-02 наблюдается различная динамика потоков электронов и позитронов, соотношение между которыми заметно меняется при изменении знака А [1, 2]. В рамках Проекта планируется использовать измерения, выполненные спектрометром PAMELA с июня 2006 года по январь 2016 года, для восстановления временной динамики потока антипротонов и отношения потоков антипротонов и протонов. Эти новые, ранее не публиковавшиеся результаты, послужат важной основой для будущих теоретических и модельных исследований механизмов переноса заряженных частиц в гелиосфере и зарядовой зависимости солнечной модуляции. Существующие работы, в которых проводится моделирование распространения ГКЛ, основываются, как правило, на решении уравнения Паркера и подборе пространственной зависимости параметров, фигурирующих в этом уравнении, для наилучшего описания экспериментальных данных [3, 4, 5]. В рамках Проекта предлагается реализовать другой подход, заключающийся в вычислении траекторий отдельных частиц галактических космических лучей (ГКЛ), чьи начальные характеристики разыгрываются методом Монте-Карло по заданным распределениям. Для трассировки будет использовать пакет GT, разрабатываемый в научной группе. Он предоставляет возможность гибкой настройки моделей магнитного поля и межпланетной среды, что позволяет подробно изучать влияние различных особенностей и структур в магнитном поле на распространение космических лучей. Совокупность данных о потоках электронов, позитронов, протонов и антипротонов позволит правильно выбрать параметры теоретических расчетов и определить вклад различных механизмов в перенос космических лучей разного знака заряда в гелиосфере. [1] Adriani O. et al. Time dependence of the electron and positron components of the cosmic radiation measured by the PAMELA experiment between July 2006 and December 2015 // Physical Review Letters. – 2016. – Т. 116. – №. 24. – С. 241105. [2] Aguilar M. et al. Observation of Complex Time Structures in the Cosmic-Ray Electron and Positron Fluxes with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station // Physical Review Letters. – 2018. – Т. 121– №. 5. – С. 051102. [3] Potgieter M.S. The charge-sign dependent effect in the solar modulation of cosmic rays // Advances in Space Research. – 2014 – Т. 53. – №. 10. – С. 1415-1425. [4] Aslam O. P. M. et al. Time and charge-sign dependence of the heliospheric modulation of cosmic rays // The Astrophysical Journal. – 2021. – Т. 909. – №. 2. – С. 215. [5] Potgieter M.S. et al. A Perspective on the Solar Modulation of Cosmic Anti-Matter // Physics. – 2021 – Т. 3. – №. 4. – С. 1190-1225.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	3000.0
Дата начала	2024-12-26
Дата окончания	2026-12-31
Номер контракта	25-22-00508
Дата контракта	2024-12-26
Количество отчетов	2
УДК	524.1 52-1/-8:530.12 524.8
Количество просмотров	5
Руководитель работы	Майоров Андрей Георгиевич
Руководитель организации	Каргин Николай Иванович
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ "МИФИ"
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-12-19 08:32:38 UTC, 2025-12-19 08:32:38 UTC
ОКПД	Нет
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	численное моделирование; Галактические космические лучи; солнечная модуляция; зарядовая зависимость; спектрометр PAMELA; перенос космических лучей; антипротоны
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	29.05.45 - Космические лучи. Релятивистская астрофизика. Космология
OECD	—
OESR	Прочие естественные науки
Приоритеты научно-технического развития	е) повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики;
Регистрационные номера	—