Experimentul Tunkinsky - (un alt nume este TAIGA, Tunka Advanced Instrument for cosmic rays and Gamma Astronomy, complexul avansat Tunkinsky pentru studiul razelor cosmice și al astronomiei gamma) măsoară parametrii averselor extinse de aer formate în timpul interacțiunii razelor cosmice sau de înaltă energie raze gamma cu atmosfera . Complexul este situat în apropierea vârfului sudic al lacului Baikal ( Republica Buriația ) la locul de testare astrofizic din Valea Tunka .. Constă din mai multe configurații care măsoară diferite componente ale dușurilor de aer extinse. Ca rezultat al măsurătorilor cu acești detectoare, este posibil să se reconstituie direcția de sosire, energia și tipul de raze cosmice. Precizia măsurătorilor este îmbunătățită prin combinarea diferitelor sisteme de înregistrare.
Scopul principal al studiului este de a găsi un răspuns la întrebarea despre originea razelor cosmice în intervalul de la 10 14 la 10 18 eV . Experimentul Tunka efectuează măsurători în același interval de energie ca și experimentul KASCAD-Grande , situat la Institutul de Tehnologie Karlsruhe , precum și detectorul de raze cosmice IceTop (bazat pe Ice Cube ) de la Polul Sud.
Studiul averselor extinse de aer la locul de testare astrofizic din Valea Tunka a început la mijlocul anilor 1990. Prima instalație a constat din 4 detectoare de lumină Cherenkov atmosferică , iar în 1995 au fost obținute primele rezultate. În 1999, instalația a fost extinsă la 13 detectoare, iar în 2000-2003, date erau deja colectate de o instalație de 25 de detectoare.
În 2009, a fost lansată o nouă instalație, Tunka-133, formată din 133 de detectoare răspândite pe o suprafață de aproximativ 1 km². În 2011, această instalație a fost extinsă la 6 clustere, fiecare cu câte 7 detectoare.
Din 2012, au fost instalate și alte sisteme de detectare - Tunka-Rex și Tunka-HiSCORE. În 2014, a fost finalizată construcția instalației de scintilație Tunka-GRANDE , iar în 2015 au început lucrările la telescopul atmosferic Cherenkov cu raze gamma Tunka-IACT.
Datorită noilor instalații, sfera experimentului s-a extins semnificativ. În prezent, include și astronomia cu raze gamma.
Tunka-133 este prima configurație a experimentului TAIGA. Este format din 133 de tuburi fotomultiplicatoare principale (PMT) situate pe o suprafață de 1 km² și 42 de tuburi suplimentare situate la o distanță de 1 km de centrul unității. PMT măsoară radiația Cherenkov de la averse de aer extinse în timpul nopților senine și fără lună. Configurația a măsurat spectrul de energie și compoziția de masă a razelor cosmice în intervalul de la 10 16 la 10 18 eV.
În 2012, au fost instalate 18 antene Tunka-Rex. Până în 2016, numărul lor a crescut la 63. Locația antenelor corespunde, de asemenea, sistemului de cluster al instalației Tunka-133. Antenele înregistrează emisiile radio din averse de aer extinse, care sunt generate folosind efectul geomagnetic și efectul Askarian .
În cursul comparării datelor obținute cu datele instalației Tunka-133, s-a arătat că măsurătorile radio ale razelor cosmice au aceeași precizie de măsurare a energiei razelor cosmice ca și în cazul radiației Cherenkov. De asemenea, spre deosebire de Tunka-133, care poate efectua măsurători doar în nopțile fără lună și fără nori, Tunka-Rex poate efectua măsurători la orice oră din zi sau din noapte.
Configurația Tunka-Grande constă din 380 de contoare de scintilație cu o suprafață de 0,64 m² fiecare. Ghișeele sunt amplasate în 19 stații. Stațiile au o parte la sol, în care sunt amplasați 12 metri, și o parte subterană, în care sunt amplasați 8 metri. Suprafața totală de instalare este de aproximativ 0,8 km².
Aceste stații măsoară particulele de raze cosmice din apropierea pământului. În special, electronii și muonii .
Toate stațiile Tunka-Grande sunt situate în apropierea detectorilor Tunka-133. Ele funcționează simultan cu antenele matricei Tunka-Rex, deoarece combinarea ambelor metode poate îmbunătăți acuratețea determinării compoziției razelor cosmice.
Tunka-HiSCORE folosește același principiu de detectare a dușurilor de aer extinse ca Tunka-133, dar are module optice mai sensibile, cu un prag de detecție mai scăzut. Precizia excelentă a sincronizarii îmbunătățește rezoluția unghiulară pentru detectarea dușurilor de aer extinse. Acest lucru este foarte important pentru scopul științific al instalației - măsurarea razelor gamma în intervalul de energie slab acoperit peste 30 TeV și a razelor cosmice la energii de la 100 TeV la 1 EeV.
Primul prototip al stației HiSCORE a fost instalat în 2012. Până în 2014, numărul de stații a crescut la 28, iar aria de acoperire este de 0,25 km². În 2018, numărul de stații este de 47 pe o suprafață de 0,4 km2 ,
Telescopul constă dintr-un reflector segmentat și o cameră fotomultiplicatoare montată pe o montură alt-azimutal. Reflectorul are un design Davis-Cotton cu o distanta focala de aproximativ 5 m si este format din 34 de segmente rotunde cu un diametru de 600 mm. Camera are 574 de pixeli, fiecare conținând un fotomultiplicator conic Winston. Dimensiunea fiecărui pixel este de 30 mm.
Tunka-IACT va consta din mai multe telescoape Cherenkov atmosferice și folosește același principiu ca experimentele MAGIC , HESS , VERITAS și MChT . Primul dintre telescoape a fost construit în 2016