Проблема происхождения высокоэнергичных космолучей: анализ анизотропии и состава (М. Кузнецов)

Михаил Кузнецов (ИЯИ РАН)
Проблема происхождения высокоэнергичных космических лучей: анализ анизотропии и состава

В работе рассматривается проблема происхождения космических лучей ультравысоких энергий - КЛУВЭ (внегалактических) и высоких энергий (галактических). Первая часть посвящена анализу данных эксперимента Telescope Array: проводится поиск фотонов ультравысоких энергий, как диффузных, так и от
точечных источников; с помощью методов машинного обучения улучшается реконструкция энергий и направлений прихода космических лучей по данным этого эксперимента. Вторая часть посвящена непрямому поиску темной материи: делается
интерпретация наиболее энергичных нейтрино IceCube в качестве продуктов распада темной материи; изучается перспективность поиска распада темной материи через наблюдение фотонов ультравысоких энергий от точечных источников; рассматривается модель темной материи распадающейся во время рекомбинации в свете современных ограничений на космические потоки гамма-квантов и
нейтрино. Третья часть посвящена анализу анизотропии КЛУВЭ: предлагается новый метод оценки их массового состава из распределения направлений их прихода; с помощью этого метода и данных Telescope Array оценивается массовый состав, который оказывает очень тяжелым при самых высоких энергиях; рассматривается частица экстремальной энергии детектированная Telescope Array и на основании данных о ней выводится универсальное ограничение снизу на концентрацию источников КЛУВЭ; анализируется крупно- и средне-масштабная анизотропия КЛУВЭ по полному небу (объединенные данные Telescope Array и Pierre Auger), делается ее интерпретация в свете моделей источников. В четвертой части работы реконструируются спектры отдельных массовых компонент галактических космических лучей (энергии 1-100 ПэВ) с помощью архивных данных эксперимента KASCADE и методов машинного обучения, разработанных специально для этой цели.