Tunka experiment
ಈಗ ಟೈಗಾ (ತುಂಕಾ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಇನ್ಸ್ಟ್ರುಮೆಂಟ್ ಫಾರ್ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ರೇ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಗಾಮಾ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ) ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಲಾದ ತುಂಕಾ ಪ್ರಯೋಗವು ಗಾಳಿಯ ಶವರ್ಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾದ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತೈಗಾ ಸೈಬೀರಿಯಾದ ತುನ್ಕಾ ಕಣಿವೆಯಲ್ಲಿ ಬೈಕಾಲ್ ಸರೋವರದ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿದೆ. ಏತನ್ಮಧ್ಯೆ, ಟೈಗಾ ಐದು ವಿಭಿನ್ನ ಶೋಧಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆಃ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳಿಗಾಗಿ ತುಂಕಾ-133, ತುಂಕಾ-ರೆಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ತುಂಕಾ-ಗ್ರ್ಯಾಂಡೆ; ಗಾಮಾ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕಾಗಿ ತುಂಕಾ-ಹಿಸ್ಕೋರ್ ಮತ್ತು ತುಂಕಾ-ಐಎಸಿಟಿ. ಪ್ರತಿ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ನ ಅಳತೆಗಳಿಂದ ಆಗಮನದ ದಿಕ್ಕು, ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಪುನರ್ನಿರ್ಮಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾಸ್ಮಿಕ್-ಕಿರಣ ಮಾಪನಗಳ ಉದ್ದೇಶವು ಸುಮಾರು 1 EeV ವರೆಗಿನ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳ ಮೂಲದ ಪ್ರಶ್ನೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ಕಾರ್ಲ್ಸ್ರುಹೆ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (ಕೆಐಟಿ) ಯಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್-ಗ್ರ್ಯಾಂಡೆ ಕಾಸ್ಮಿಕ್-ರೇ ಪ್ರಯೋಗದ ಅದೇ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತು ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವದಲ್ಲಿ ಐಸ್ಕ್ಯೂಬ್ ಪ್ರಯೋಗದ ಮೇಲ್ಮೈ ಶೋಧಕ ಐಸ್ಟಾಪ್ ಅನ್ನು ತುಂಕಾ ಪ್ರಯೋಗವು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ತೈಗಾದ ಮೊದಲ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್, ತುಂಕಾ-133, ವಿಭಿನ್ನ ಮತ್ತು ಸ್ವತಂತ್ರ ಮಾಪನ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಇತರ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕ್ರಾಸ್-ಚೆಕ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಪ್ರಸ್ತುತ ಗಾಮಾ-ಕಿರಣ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯಗಳಿಂದ ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದು ಗಾಮಾ-ಕಿರಣ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ. ಇತಿಹಾಸ ತುಂಕಾ ಪ್ರಯೋಗವು ಈಗಾಗಲೇ 1990ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ 25 ಫೋಟೊಮಲ್ಟಿಪ್ಲೈಯರ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳ ಸಣ್ಣ ಶ್ರೇಣಿಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು. 2009ರ ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್ನಲ್ಲಿ 133 ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳ (ತುಂಕಾ-133) ಪ್ರಸ್ತುತ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಉದ್ಘಾಟಿಸಲಾಯಿತು. ಅಕ್ಟೋಬರ್ 2011 ರಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು, ಹೊರಗಿನ ಫೋಟೊಮಲ್ಟಿಪ್ಲೈಯರ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ರಚನೆಯ ಗಾತ್ರವನ್ನು 4 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಯಿತು. ಇದು 0.1 EeV ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಪರೂಪದ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿರಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲು ದೊಡ್ಡ ಪತ್ತೆ ಪ್ರದೇಶವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. 2012 ರಿಂದ ಇತರ ಶೋಧಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮೊದಲ ತುಂಕಾ-ರೆಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ತುಂಕಾ-ಹಿಸ್ಕೋರ್ ಅನ್ನು 2012 ರಿಂದ 2015 ರವರೆಗೆ ಚಾಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಹೆಲ್ಮ್ಹೋಲ್ಟ್ಜ್-ರಷ್ಯಾ ಜಂಟಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪಿನ (ಎಚ್. ಆರ್. ಜೆ. ಆರ್. ಜಿ) ಚೌಕಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. 2014 ರಲ್ಲಿ ತುಂಕಾ-ಗ್ರ್ಯಾಂಡೆ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು 2015 ರಿಂದ ತುಂಕಾ-ಐಎಸಿಟಿಯ ಮೊದಲ ದೂರದರ್ಶಕವು ನಿರ್ಮಾಣ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ. ಈ ಮೂಲಕ ತುಂಕಾ ಪ್ರಯೋಗದ ಗಮನವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಯಿತು. ಇದು ಈಗ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಗಾಮಾ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಇದು ತೈಗಾ (ತುಂಕಾ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಇನ್ಸ್ಟ್ರುಮೆಂಟ್ ಫಾರ್ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ರೇ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಗಾಮಾ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ) ಎಂಬ ಹೊಸ ಹೆಸರಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ. ತುಂಕಾ-133 ತುಂಕಾ-133 ತೈಗಾದ ಮೊದಲ ಶೋಧಕವಾಗಿದೆ. ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ 133 ಫೋಟೊಮಲ್ಟಿಪ್ಲೈಯರ್ಗಳ 1 ಚದರ ಕಿ. ಮೀ. ಗಾತ್ರದ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಇದು ಕತ್ತಲೆ ಮತ್ತು ಸ್ಪಷ್ಟ ರಾತ್ರಿಗಳಲ್ಲಿ ಚೆರೆನ್ಕೋವ್ ಬೆಳಕಿನ ಗಾಳಿಯ ಶವರ್ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ತುಂಕಾ-133ರ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಅಡ್ಡ-ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಶೋಧಕಗಳ ಹೋಲಿಕೆಗೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 2012 ರಲ್ಲಿ 18 ಆಂಟೆನಾಗಳಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾದ ತುಂಕಾ-ರೆಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಈಗ ತುಂಕಾ-133 ರ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ 63 ಆಂಟೆನಾ ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ವಿತರಿಸಲಾಗಿದೆ. ತುಂಕಾ-133ಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ರೇಡಿಯೋ ಮಾಪನಗಳು ಚೆರೆನ್ಕೋವ್-ಬೆಳಕಿನ ಮಾಪನಗಳಿಗಿಂತ ಕಾಸ್ಮಿಕ್-ಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಗೆ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಚೆರೆನ್ಕೋವ್-ಬೆಳಕಿನ ಅಳತೆಗಳು ಕತ್ತಲೆ ಮತ್ತು ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ರಾತ್ರಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಸಾಧ್ಯವಾದರೂ, ರೇಡಿಯೋ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ದಿನದ ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಈಗ ಪ್ರಯೋಗದ ಕರ್ತವ್ಯ ಚಕ್ರವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ತುಂಕಾ-ಗ್ರ್ಯಾಂಡೆ ತುಂಕಾ-ಗ್ರ್ಯಾಂಡೆ ಮುಚ್ಚಿದ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್-ಗ್ರ್ಯಾಂಡೆ ಶ್ರೇಣಿಯಿಂದ ತಲಾ 10 ಚದರ ಮೀಟರ್ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ 19 ಸಿಂಟಿಲೇಷನ್ ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ಕೇಂದ್ರಗಳು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಗಾಳಿಯ ಶವರ್ಗಳ ಕಣಗಳನ್ನು, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಮ್ಯೂಯಾನ್ಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತವೆ. ಎಲ್ಲಾ ನಿಲ್ದಾಣಗಳನ್ನು ತುಂಕಾ-133 ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವನ್ನು ತುಂಕಾ-ರೆಕ್ಸ್ನ ರೇಡಿಯೋ ಆಂಟೆನಾಗಳೊಂದಿಗೆ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಎರಡೂ ಮಾಪನ ತಂತ್ರಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ತುಂಕಾ-ಹೈಸ್ಕೋರ್ ತುಂಕಾ-ಹೈಸ್ಕೋರ್, ತುಂಕಾ-133ರಂತೆಯೇ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ತತ್ವವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಶೋಧಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮಯದ ನಿಖರತೆಯು ಪತ್ತೆಯಾದ ಗಾಳಿಯ ಶವರ್ಗಳಿಗೆ ಕೋನೀಯ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವ ಹೈಸ್ಕೋರ್ನ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಗುರಿಗೆ ಇದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಹೈಸ್ಕೋರ್ ನ ಮೊದಲ ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು 2012 ರಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು 2014 ರಿಂದ ಸರಣಿಗಳು 0,3 ಚದರ ಕಿ. ಮೀ. ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ 29 ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. 2017ಕ್ಕೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ತುಂಕಾ-ಐಎಸಿಟಿ ತುಂಕಾ-ಐಎಸಿಟಿಯು ಮ್ಯಾಜಿಕ್, H.E.S.S, ವೆರಿಟಾಸ್ ಮತ್ತು ಸಿಟಿಎಗಳಂತೆಯೇ ಅದೇ ತತ್ವವನ್ನು ಬಳಸುವ ಹಲವಾರು ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಏರ್ ಚೆರೆನ್ಕೋವ್ ದೂರದರ್ಶಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಹೈಸ್ಕೋರ್ನೊಂದಿಗಿನ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಏರ್ ಚೆರೆನ್ಕೋವ್ ದೂರದರ್ಶಕಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಿಸಿದ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. 2016 ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ ಮೊದಲ ದೂರದರ್ಶಕದ ನಿರ್ಮಾಣವು ಬಹುತೇಕ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಿದೆ. ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ತುಂಕಾ-133 ಪ್ರಯೋಗದ ತೈಗಾ ಮುಖಪುಟ ತುಂಕಾ-ರೆಕ್ಸ್ ಹೆಲ್ಮ್ಹೋಲ್ಟ್ಜ್-ರಷ್ಯಾ ಜಂಟಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು (ಎಚ್. ಆರ್. ಜೆ. ಆರ್. ಜಿ-303) ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆ ಎಚ್. ಆರ್. ಜೆ. ಆರ್. ಜಿ ಕಾಸ್ಮಿಕ್-ರೇ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಕಣ ದೂರದರ್ಶಕಗಳು