De eerste fase van een onderzoek naar gigantische luchtdouches is voltooid bij NEVOD-SHAL, een nieuwe faciliteit gecreëerd op het grondgebied van de National Research Nuclear University MEPhI (Rusland) als onderdeel van een Russisch-Italiaanse samenwerking.

De NEVOD-SHAL-faciliteit detecteert de elektron-fotoncomponent van gigantische luchtdouches met energieën van één tot 100 peta-elektronvolts en bepaalt hun vermogen, aankomstrichting en aspositie. Momenteel, er is geen manier om direct onderzoek te doen naar kosmische straling buiten de atmosfeer in dit energiebereik, omdat het te duur en te moeilijk is. Dat is de reden waarom de enige manier om het energiespectrum en de inhoud van kosmische straling in dit bereik te bestuderen, is om gigantische luchtdouches bij bovengrondse draagraketten te onderzoeken. Het centrale deel van de NEVOD-SHAL-faciliteit in MEPhI is een systeem van vijf clusters van scintillatiedetectiestations die op de daken van universiteitsgebouwen en op de grond in de buurt van NEVOD zijn geplaatst. Elk cluster bestaat uit vier detectiestations. Clusters zijn verbonden voor synchronisatie, samenkomst, en verwerking van gegevens met behulp van glasvezelverbindingen.

De Italiaanse onderzoekers van de Universiteit van Turijn en INFN leverden 192 scintillatiedetectoren uitgerust met fotomultipliers. Voor de eerste keer, voor het bepalen van SHAL-kenmerken is een clusterbenadering toegepast. Het technische resultaat van de uitvinding is het bepalen van de aankomstrichting van gigantische luchtdouches, onafhankelijk van de landtopologie als gevolg van een niet-uniforme verdeling van apparaatdetectoren in de ruimte, waarin detectoren op elk punt in de 3D-ruimte kunnen worden geplaatst en elke geometrische vorm kunnen hebben.

Een aantal jaar geleden, wetenschappers realiseerden zich dat het aantal door landdetectoren geregistreerde muonen veel hoger is dan volgens bestaande theorieën zou moeten zijn. De oplossing van deze "muon-puzzel" zal een beter begrip geven van nucleaire cascades in de interactie van ultrahoge energiedeeltjes, die nodig is voor het onderzoek naar kenmerken van het heelal.

Het probleem oplossen, het is noodzakelijk om gelijktijdig de afgifte van muon-energie en de positie van de as van gigantische luchtdouches te meten. Een dergelijk experiment werd gestart in het experimentele complex "NEVOD" van het MEPhI Institute of nucleaire fysica en technologieën. Het experiment gaat dit jaar door na de lancering van nog vijf clusters, die nu worden gebouwd en uitgelijnd.