Лаборатория астрофизики элементарных частиц и гамма-астрономии

• Разработано несколько десятков новых методов исследования космических лучей и гамма-излучения сверхвысоких энергий путем регистрации черенковского и радиоизлучения ШАЛ, а также заряженной компоненты ШАЛ. Эти методы внедрены при проведении измерений, обработке и анализе данных, получаемых в Тункинском астрофизическом центре коллективного пользования.
• Получен большой объем экспериментальных данных о космических лучах, о гамма-излучении Крабовидной туманности и сверхновой Тихо Браге в области сверхвысоких энергий, о многих транзиентных источниках с катастрофическим выделением энергии и т. д.
• Восстановлены с высокой точностью энергетический спектр и массовый состав космических лучей в области энергий 0,1–1000 ПэВ, изучен процесс формирования гамма-всплесков и образования килоновых при слиянии нейтронных звезд, получены оценки массы и энергии выбрасываемой оболочки и определен сценарий формирования вспышек яркой красной новой и т. д. Эти результаты опубликованы в 133 научных изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science и Scopus, в том числе в таких высокорейтинговых журналах, как Nature, The Astrophysical Journal, Physics Letters B и других.
• Завершена первая стадия строительства гамма-обсерватории TAIGA с наивысшей чувствительностью среди аналогичных устройств для исследования природных потоков и источников гамма-квантов сверхвысоких энергий и исследования космических лучей в области энергий 0,1–1000 ПэВ.

Внедрение результатов исследования:

• Разработан и введен в строй первый современный российский атмосферный черенковский телескоп установки TAIGA-IACT с диаметром зеркала 4,3 м и камерой на базе 547 ФЭУ, регистрирующей изображение ШАЛ.

• Разработаны низкопороговые черенковские оптические станции установки TAIGA-HiSCORE.

• Разработаны и испытаны в натурных условиях специализированные мюонные счетчики установки TAIGA-Muon.

• Построена и введена в режим постоянного набора данных установка Tunka-Grande на базе 380 сцинтилляционных счетчиков.

• Создана новая установка Tunka-Rex для исследования космических лучей методом регистрации радиоизлучения ШАЛ.

Образование и переподготовка кадров:

• Защиты: 6 кандидатских диссертаций.

• Организованы стажировки в ведущих научных центрах России и мира для 12 аспирантов и студентов лаборатории.

• Проведена профессиональная переподготовка или повышение квалификации в лаборатории для 20 молодых ученых из внешних организаций.

• Изданы 3 монографии: «Феномен комплексов активности на Солнце», «Спутниковое декаметровое радиозондирование ионосферных неоднородностей», «Математическое моделирование характеристик сигнала в возмущенном информационном канале».

• Разработаны и внедрены в учебный процесс 23 курса, в том числе: «Астрофизика высоких энергий», «Нейтринная астрофизика», «Методы радиозондирования неоднородных сред», «Физика Солнечной системы», «Экспериментальные методы в гелиофизике», «Внешние воздействия на функционирование электронных систем», «Специальные вопросы космической радиофизики».

• Разработано 7 учебных пособий, в том числе: «Оптические методы наблюдений в астрофизике», «Компьютерное моделирование физических процессов», «Молекулярная физика и термодинамика».

Организационные и инфраструктурные преобразования:

На базе лаборатории создан Тункинский астрофизический центр коллективного пользования (ТАЦКП) с уникальной установкой «Астрофизический комплекс МГУ-ИГУ для исследования космических лучей сверхвысоких энергий и транзиентных явлений в ближнем и дальнем космосе».

Другие результаты:

• Лаборатория вносит существенный вклад в создание глубоководного нейтринного телескопа Baikal-GVD и Байкальский нейтринный проект, ведет широкий круг междисциплинарных исследований процессов в водной среде озера Байкал, подстилающей литосфере, атмосфере и ионосфере.

• Проведена конференция «The Lake Baikal Three Messenger Conference» (2016 г.)

• Проведены 6 научных школ: «International Scientific Baikal Summer School on Physics of Elementary Particles and Astrophysics (2014–2017 гг.), «Байкальская школа фундаментальной физики» (2015, 2017 гг.).