Registration of Air Shower Radio Emission with E0 ≥ 1019 eV Energy at the Yakutsk Array

В 1965 г. было впервые обнаружено, что широкие атмосферные ливни (ШАЛ) космических лучей (КЛ) излучают радиосигналы на частоте ниже 100 МГц. После интенсивных исследований в 1960-х и 1970-х гг. в дальнейшем этот метод регистрации практически не использовался. Но с развитием электроники и появлением новых методов обработки интерес к данному методу снова возрос, т. к. изучение КЛ сверхвысоких энергий методом регистрации радиоизлучения может быть альтернативой современным традиционным методам, которые используются на самых больших установках ШАЛ. Подобные установки насыщены сотнями и тысячами сцинтилляционных детекторов для регистрации потока заряженных частиц или состоят из детекторов, регистрирующих излучение генерированными релятивистскими частицами ШАЛ в оптическом диапазоне. К тому же они требуют больших финансовых затрат и имеют определенныетрудности в их эксплуатации и обработке данных. Механизмы генерации радиоизлучения хорошо известны, и расчетами показано, что радиоизлучение ШАЛ зависит от развития электромагнитного каскада в атмосфере, величины магнитного поля вблизи уровня наблюдения и т. д. То есть радиоизлучение связано с физикой развития ШАЛ: рождением электронов и позитронов по ходу движения основной массы частиц в атмосфере (с продольным развитием ливня), что, следовательно, зависит от мощности ливня, по сути, энергии ШАЛ. В этой связи возникает интерес сначала установить корреляцию между характеристиками ШАЛ, измеренными на якутской установке, ирадиоизлучением ШАЛ, а затем независимо, опираясь на расчеты, восстановить аналогичные характеристики из измерений только радиосигнала ШАЛ. За время регистрации радиоизлучения на якутской установке получены следующие результаты: измерено пространственное распределение радиоизлучения ШАЛ для средних энергий; оценена глубина максимума ливня, используя расчеты и форму экспериментальной средней ФПР радиоизлучения; результаты регистрации радиоизлучения для частиц ШАЛ с энергией E≥ 1019 эВ, а также результаты глубины максимума и энергии. Впервые на якутской установке было зарегистрировано радиоизлучение от ШАЛ с энергией выше 1020 эВ.