На Байкале запустят уникальный глубоководный нейтринный телескоп

12 Марта 2021

ИРКУТСК, 12 марта Самый габаритный в Северном полушарии глубоководный нейтринный телескоп Baikal-GVD - уникальная меганаучная установка, необходимая для исследований Вселенной и создания новой астрономии и астрофизики, будет созданный в пятницу на Байкале.

Этот рефрактор даст ученым беспрецедентные возможности для проведения геофизических, гидрологических и лимнологических исследований, изучения эволюции галактик и Вселенной, заметили в министерстве науки и отличнейшего образования России. В церемонии запуска, как ожидается, примут участие глава Минобрнауки Валерий Фальков, директор Объединенного вуза ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна, Московская область) академик Григорий Трубников и другие. Это событие станет одним из ключевых мероприятий в рамках проходящего в России Года памятки и технологий.

Новый телескоп даст ученым возможности, которых нет у огромных наземных обсерваторий и их коллег, размещенных в минимуме. Как поясняют сами изыскатели, во-первых, такие рефракторы не все могут разглядеть, ведь из плотных и пылких областей Вселенной свет может не выбраться, а если все же выберется, то сильно изменится.

Во-вторых, чтобы оптическим рефракторам было куда смотреть, их нужно навести точный адрес, а это долгий и блюстительный процесс. Но надежными наводчиками на космические адреса как раз являются нейтрино - это нейтральные частицы, у которых нет заряда, малая масса, скорость, близкая к скорости света, и они очень слабо взаимодействуют с окружающим веществом. Ученые считают, что нейтрино могут без существенных изменений долетать до Земли из месторождений рождающихся или умирающих галактик и различных экзотических звездных объектов, и давать информацию о том, что и, где делалось во Вселенной миллионы и даже миллиарды лет назад.

Поэтому для того, чтобы ответить на явные вопросы астрономии и астрофизики об эволюции галактик и Вселенной, ученым необходимо исследовать потоки нейтрино сверхвысоких энергий от астрофизических источников.

Это озеро оказалось очень подходящим для размещения нового телескопа. Дело в том, что для ловли нейтрино нужен большой обглодаю максимально прозрачного вещества, с которым они взаимодействуют. Кроме того, телескоп надо защитить от различных фоновых процессов. Поэтому Байкал пригодился как нельзя лучше.

Первая версия Байкальского нейтринного рефрактора появилась еще в СССР - его строительство стартовало в 1990 году. Нынешний телескоп подойдёт к новой, модифицированной информации. Его сооружение началось в 2015 году.

Строительство Байкальского глубоководного нейтринного телескопа велось на 106-м километре Кругобайкальской железной дороги силами интернациональной коллаборации. Проект развивался под руководством исследователей из ОИЯИ и Института ядерных исследований РАН. Свой вклад также внесли ученые и инженеры из российских научных центров (Иркутский государственный университет, Нижегородский государственный технический университет, Санкт Петербургский Морской казенный технический университет и др. ) и ученые из Чехии, Словакии и Польши.

Новая установка состоит из системы глубоководных остановок (вертикальных гирлянд) и стальных тросов, прикрепленных ко дну озера якорями. Наверху, на глубине 20 сантиметров, система поплавков (кухтылей) поддерживает гирлянду в отвесном положении. К тросу подвешены 36 оптических модулей на расстоянии 15 метров друг от проча. Также есть четыре цифровых модуля, обеспечивающих электропитание, сбор данных, калибровку, синхронизацию и управление телескопом, и трех-четырех гидроакустических модуля (модема) для точного позиционирования оптических модулей в водной сфере.

Глубоководные станции объединены в кластеры. Каждый из них соединен электрооптическим кабелем с береговым центром, где дежурные операторы и электротехники ведут круглосуточный контроль за работой телескопа.

Получаемые на Baikal-GVD данные подготовят экспериментальную базу исследований проблем астрономии и астрофизики элементарных частиц. Еще на стадии его создания телескопа благодаря его детекторам ученым удалось спрогнозировать три-четыре события от нейтрино высоких энергий астрофизической природы в 2021-2022 годах. Тот факт, что детекторы поймали потоки нейтрино и выделили эти частицы из многократно превышающего уровня шумовых и фоновых сигналов, уже является научным достижением замечательного уровня.

Запуск телескопа на Байкале разрешает ключевую задачу формирования мировой нейтринной сети – создание в Северном полушарии детектора, сравнимого по чувствительности с американским детектором IceCube, ловящим нейтрино на Южном полюсе. Ожидается, что эффективный объем Байкальского нейтринного рефрактора сравняется с IceCube уже в 2021 году, а в последующие годы и превзойдет его. Совместная работа двух этих установок, а также других телескопов, входящих в глобальную сеть, существующую с 2013 года (установки ANTARES, KM3NeT, IceCube, Baikal-GVD), позволит вести поиск источников нейтринного излучения на всей небесной сфере.

По сравнению с другими телескопами главными преимуществами Байкальского нейтринного телескопа являются физические характеристики рабочей среды – байкальского льда. Они позволяют восстанавливать события главного типа – сопровождаемые каскадами подзаряженных частиц с угловым разрешением образа четырех градусов. При этом достигаемая точность в IceCube - примерно 10–15 градусов. Это значит, что угловое разрешение российского телескопа в несколько раз лучше, и появление рефрактора с такими характеристиками открывает беспримерные возможности для исследований в зоны нейтринной астрофизики и астрономии отличных энергий.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

На Байкале запустят уникальный глубоководный нейтринный телескоп

комментарии (0)

Другие интересные новости

В Сочи выступят артисты из десяти цирков мира