La première étape d'une étude sur les douches géantes à air s'est achevée à NEVOD-SHAL, une nouvelle installation créée sur le territoire de l'Université Nationale de Recherche Nucléaire MEPhI (Russie) dans le cadre d'une collaboration russo-italienne.

L'installation NEVOD-SHAL détecte la composante électron-photon des gerbes d'air géantes avec des énergies de un à 100 pétaélectronvolts et détermine leur puissance, direction d'arrivée et position de l'axe. Actuellement, il n'y a aucun moyen de mener des recherches directes sur les rayons cosmiques au-delà de l'atmosphère dans cette gamme d'énergie, car c'est trop cher et difficile. C'est pourquoi la seule façon d'étudier le spectre énergétique et le contenu des rayons cosmiques dans cette gamme est de rechercher des gerbes d'air géantes sur des lanceurs aériens. La partie centrale de l'installation NEVOD-SHAL au MEPhI est un système de cinq grappes de stations de détection à scintillation placées sur les toits des bâtiments universitaires et au sol près de NEVOD. Chaque grappe comprend quatre stations de détection. Les clusters sont mis en réseau pour la synchronisation, Assemblée, et le traitement des données à l'aide de liaisons à fibres optiques.

Les chercheurs italiens de l'Université de Turin et de l'INFN ont livré 192 détecteurs à scintillation équipés de photomultiplicateurs. Pour la première fois, une approche cluster a été appliquée à la détermination des caractéristiques SHAL. Le résultat technique de l'invention est de déterminer la direction d'arrivée des gerbes d'air géantes indépendantes de la topologie du terrain en raison de la répartition non uniforme des détecteurs de l'appareil dans l'espace, dans lequel les détecteurs peuvent être placés en n'importe quel point de l'espace 3-D et avoir n'importe quelle forme géométrique.

Il y a plusieurs années, les scientifiques ont réalisé que le nombre de muons enregistrés par les détecteurs terrestres est beaucoup plus élevé qu'il ne devrait l'être selon les théories existantes. La solution de ce "puzzle muon" permettra de mieux comprendre les cascades nucléaires dans l'interaction des particules de très haute énergie, ce qui est nécessaire pour la recherche des caractéristiques de l'univers.

Résoudre le problème, il est nécessaire de mesurer simultanément la libération d'énergie des muons et la position de l'axe des gerbes d'air géantes. Une telle expérience a été lancée au complexe expérimental "NEVOD" de l'Institut de physique et de technologies nucléaires MEPhI. L'expérimentation se poursuit cette année après le lancement de cinq autres clusters, qui sont maintenant construits et alignés.