Регистрация ультрафиолетового излучения широких атмосферных ливней: перспективы для черенковской гамма-астрономии

Представлены результаты моделирования черенковского излучения широких атмосферных ливней (ШАЛ), порожденных космическими гамма-квантами и протонами космических лучей. Для наблюдений на высоте 2 и 5 km над уровнем моря рассчитана спектральная плотность черенковского излучения ШАЛ в диапазоне 240–700 nm при энергиях первичных частиц 3 GeV–10 TeV. Отношение количества фотонов черенковского излучения ШАЛ в оптическом и ультрафиолетовом (УФ) диапазоне существенно зависит от типа первичной частицы, поэтому измерение и анализ этого отношения может применяться для выделения гамма-событий из фона, создаваемого частицами космических лучей. Использование детектирующих элементов на основе специализированных кремниевых фотоумножителей, обладающих высокой чувствительностью в УФ диапазоне, позволяет существенно увеличить продолжительность рабочего цикла черенковского гамма-телескопа за счет наблюдений в лунные ночи. При использовании в телескопах черенковской гамма-обсерватории ALEGRO разработанных в ФТИ им. А.Ф. Иоффе кремниевых лавинных умножителей (SiPM), порог регистрации гамма-событий только на основе измерений в УФ диапазоне составит около 40 GeV на высоте 5 km и около 80 GeV на высоте 2 km.