Моделирование регистрации электронов и позитронов высоких энергий посредством их синхротронного излучения в магнитном поле Земли

В эксперименте PAMELA был впервые обнаружен аномальный эффект, заключающийся в росте доли позитронов в суммарном электрон-позитронном потоке галактических космических лучей при энергиях выше ~ 10 ГэВ. В эксперименте АМС-02 поток позитронов был продлен до ТэВной области энергий. Эти измерения подтвердили необычное поведение спектра позитронов при высоких энергиях. На данный момент активно обсуждаются различные теории образования и ускорения позитронов до таких энергий. Для проверки этих теоретических моделей необходимо провести независимые измерения потоков позитронов и электронов с энергиями ~ 1 ТэВ и выше. В настоящей работе мы исследовали применимость методики регистрации позитронов и электронов в ТэВном диапазоне энергий с помощью их синхротронного излучения в магнитном поле Земли. Было проведено моделирование детектирования позитронов и электронов с использованием данной методики на различных орбитах и широтах. Показано, что полярные области обеспечивают большую эффективность регистрации. На основании современных данных о суммарном электрон-позитронном потоке космических лучей в ТэВном диапазоне энергий получено, что высокоширотная орбита планируемой Российской орбитальной служебной станции РОСС обеспечивает лучшую статистику, по сравнению с Международной космической станцией. Проанализированы калибровочные зависимости, позволяющие восстанавливать энергию заряженных частиц по регистрации их синхротронных фотонов.