Россия запускает уникальный глубоководный нейтринный телескоп

12 Марта 2021

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

Этот рефрактор даст ученым беспрецедентные возможности для проведения геофизических, гидрологических и лимнологических исследований, изучения эволюции галактик и Вселенной, означается в сообщении пресс-службы министерства бездна премудрости и высшего образования РФ. В церемонии запуска, как ожидается, примут участие глава Минобрнауки Валерий Фальков, руководитель Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна, Московская область) академик Григорий Трубников и другие. Это событие станет одним из ключевых мероприятий в рамках проходящего в России Года науки и технологий.

Новый рефрактор даст ученым возможности, которых нет у огромных наземных обсерваторий и их коллег, размещенных в космосе. Как объясняют сами исследователи, во-первых, такие телескопы не все могут разглядеть, ведь из плотных и горячих областей Вселенной свет может не выбраться, а если все же выберется, то сильно изменится.

Во-вторых, чтобы оптическим телескопам было куда рассматривать, их нужно навести точный адрес, а это длительный и тщательный процесс. Но надежными наводчиками на космические адреса как раз являются нейтрино - это нейтральные частицы, у которых нет заряда, малая масса, скорость, окрестная к скорости света, и они очень слабо взаимодействуют с окружающим веществом. Ученые сообразуют, что нейтрино могут без существенных изменений долетать до Земли из недр рождающихся или умирающих галактик и различных экзотических звездообразных объектов, и давать любая информацию о том, что и, где происходило во Вселенной десять миллионы и даже миллиарды лет назад.

Поэтому для того, чтобы ответить на главные 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 рефрактора. Дело в том, что для ловли нейтрино важный большой объем максимально прозрачного вещества, с которым они контактируют. Кроме того, рефрактор надо защитить от различных фоновых процессов. Поэтому Байкал сгодился как нельзя лучше.

Первая версия Байкальского нейтринного телескопа появилась еще в СССР - ее строительство стартовало в 1990 году. Нынешний телескоп относится к новой, модифицированной версии. Ее сооружение началось в 2015 году.

Строительство Байкальского глубоководного нейтринного телескопа велось на 106-м километре Кругобайкальской железной дороги силами международной 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 правительственный технический университет, Санкт Петербургский Морской государственный технический университет и др. ) и ученые из Чехии, Словакии и Польши.

Новая установка состоит из организации глубоководных станций (вертикальных гирлянд) и стальных тросов, прикрепленных ко дну озера анкерами. Наверху, на монументальности 20 метров, система поплавков (кухтылей) поддерживает гирлянду в вертикальном положении. К тросу подвешены 36 оптических модулей на расстоянии 15 метров друг от друга. Также выделяется четыре электронных модуля, приносящих электропитание, сбор данных, калибровку, синхронизацию и управление телескопом, и 3-4 гидроакустических модуля (модема) для точного позиционирования оптических модулей в водной среде.

Глубоководные станции объединены в кластеры. Каждый из них соединен оптоэлектрическим кабелем с прибрежным центром, где дежурные врачи и электрики ведут круглосуточный отбор за работой телескопа.

Получаемые на Baikal-GVD данные сформируют экспериментальную базу исследований проблем астрономии и астрофизики несложных частиц. Еще на периоде его создания телескопа благодаря его детекторам ученым удалось спрогнозировать 3-4 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 мирового уровня.

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

По сравнению с другими телескопами главными преимуществами Байкальского нейтринного телескопа являются материальные характеристики рабочей среды – байкальского льда. Они позволяют возрождать события основного типа – подыгрываемые каскадами заряженных частиц с угольным разрешением порядка четырех 4 градусов. При этом достигаемая чистота в IceCube - примерно 10–15 градусов. Это значит, что угловое разрешение российского рефрактора в несколько раз лучше, и появление телескопа с такими характеристиками открывает беспрецедентные возможности для исследований в области нейтринной астрофизики и астрономии высоких энергий.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Россия запускает уникальный глубоководный нейтринный телескоп

комментарии (0)

Другие интересные новости

В форуме "Гитары в строю" примут участие представители 12 стран