10. ШИРОКИЕ АТМОСФЕРНЫЕ ЛИВНИ И КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ СВЕРХВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ

10.1. ВВЕДЕНИЕ

Данные о космических лучах очень высоких энергий получают из наблюдений широких атмосферных ливней. На ливни космических лучей обратили внимание еще в некоторых ранних экспериментах с камерами Вильсона, но систематическое их изучение началось в конце 1930-х годов Оже и его сотрудниками с помощью детекторов, разнесенных на некоторое расстояние. Они заметили, что детекторы, разнесенные на расстояние до 300 м, одновременно регистрируют события, и сделали правильный вывод, что это — ливни космических лучей, которые вызываются одной-единственной космической частицей очень высокой энергии, вторгающейся в верхние слои атмосферы.

Эти ливни есть не что иное, как каскадный процесс, описанный выше, начало которому дает космическая частица такой высокой энергии, что многие продукты достигают земли, сохранив часть своей энергии. Широкие атмосферные ливни интенсивно изучались с помощью специальных установок, занимающих большие площади. Определялись их энергетические спектры, химический состав и изотропия космических лучей самых высоких энергий.

Установлено, что распределение заряженных частиц, как функция расстояния от стержня ливня, одинаково для разных по размеру ливней. Распределение частиц показано на рис. 10.1. Найдено, что это распределение в

Рис. 10.1. Распределение заряженных частиц как функция расстояния от оси ливня [4].

зависимости от расстояния до стержня ливня незначительно отличается от распределения, которое предполагается для электрон-фотонных ливней. Только непосредственно вблизи оси ливня эти распределения различны. Иногда у ливня несколько стержней; предполагается, что такие ливни вызваны ядрами, а не протонами, однако общего согласия по этому поводу еще нет.