A colaboração científica internacional TAIGA (sigla inglesa para Instrumento Avançado para Estudos da Física dos Raios Cósmicos e Astronomia Gama em Tunka, na Sibéria – Tunka Advanced Instrument for cosmic ray physics and Gamma Astronomy) está iniciando o funcionamento de um novo observatório que permitirá pesquisar a radiação gama e os raios cósmicos de altíssimas energias. Os detalhes estão publicados na revista científica Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment.
No momento, um grupo de cientistas da Universidade Estatal de Moscou Lomonosov (MGU), Universidade Nacional de Pesquisa Nuclear MEPhI, Universidade Estatal de Irkutsk, Universidade Estatal de Novossibirsk, Universidade Estatal do Altai e outras escolas superiores da Rússia e também da Alemanha estão preparando uma série de experimentos em dois dispositivos do observatório TAIGA. Um destes aparelhos é o conjunto de detectores TAIGA-HiSCORE, e o outro contém os novos telescópios TAIGA-IACT, que permitem captar a "imagem" da luz da cascata de partículas com carga elétrica. Esta luz, também chamada de radiação de Cherenkov ou de luz de Cherenkov, resulta da interação entre a radiação gama de alta energia com os núcleos dos átomos da atmosfera. A condição imprescindível para realizar medições usando os detectores principais são noites sem luar, que são curtas entre junho e agosto - verão - no Hemisfério Norte, por isso as experiências têm lugar no outono, inverno e primavera do Hemisfério Norte.
O complexo científico TAIGA está situado a 50 quilômetros ao sul do lago Baikal, na Rússia. É um projeto inédito, pois usa a nova tecnologia híbrida de registro de cascatas atmosféricas extensas geradas pela radiação gama. O complexo é capaz de registrar tanto o efeito Cherenkov, como todas as componentes principais das cascatas atmosféricas extensas que se formam na atmosfera em resultado da interação com a radiação cósmica.
"Hoje em dia, o complexo está em fase de implementação, o número de detectores de vários dispositivos e a superfície da capacidade de registro estão crescendo. Estamos aperfeiçoando os métodos de registro, tratamento e análise de eventos, enquanto os parâmetros de precisão estão se aproximando dos planejados. Esta etapa é inevitável para qualquer complexo experimental de grande escala", comenta Igor Yashin, professor do Instituto de Física e Tecnologias Nucleares da MEPhI.
O cientista também disse que está planejada para o futuro mais próximo a construção do terceiro telescópio capaz de "ver" a luz de Cherenkov. Também planeja-se aumentar o número das estações do projeto TAIGA-HiSCORE até 120 sobre uma superfície de um quilômetro quadrado. No fim deste ano ou no início do próximo serão realizadas medições da radiação gama de fontes conhecidas – uma delas é o pulsar na constelação do Caranguejo. Entre as tarefas da equipe da MEPhI está o teste de fotomultiplicadores e do seu equipamento eletrônico para a implementação do TAIGA-HiSCORE, elaboração e manutenção do equipamento eletrônico da câmera dos telescópios Cherenkov, turnos de observação no observatório TAIGA, etc.
A proveniência dos raios cósmicos (formados por partículas e núcleos rápidos) é um dos principais mistérios da ciência contemporânea. A sua descoberta pode ser vital para a criação de novas fontes de altíssimas energias. Por exemplo, a energia do Grande Colisor de Hádrons (LHC), o maior acelerador de partículas do mundo, é bilhões de vezes menor.
Com a variada gama de novas equipamentos os cientistas esperam estudar os processos de nascimento e dispersão da radiação gama de altas energias e, em perspectiva, encontrar as partículas da notória matéria escura, que físicos do mundo inteiro têm buscado em vão.