Pull to refresh

Российские учёные завершили первый этап строительства крупнейшей нейтринной обсерватории на озере Байкал

Popular scienceAstronautics
image
Оптический модуль

Совместными усилиями ученых Института ядерных исследований Российской академии наук (Москва), Объединенного института ядерных исследований (Дубна) и других участников т.н. «Коллаборации Байкал» введён в эксплуатацию первый кластер глубоководного нейтринного телескопа «Дубна» на озере Байкал. Кластер был развернут в первых числах апреля 2015 года

image

Мало кто знает, что Байкал – не только крупнейшее пресноводное озеро в мире, но и лаборатория по отслеживанию нейтрино. На дне озера находится Байкальский нейтринный телескоп, он же НТ1000, также известный как Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector). Это комплекс глубоководных приборов, занимающийся детектированием нейтрино.

Идея регистрации элементарных частиц на крупномасштабных черенковских детекторах в естественных прозрачных средах была впервые высказана в начале 1960-х годов советским ученым М.А. Марковым. А в конце 1970-х советский академик А.Е. Чудаков предложил использовать для детектирования нейтрино озеро Байкал. Озеро оптимально подходит для этого по нескольким причинам. Во-первых, из-за его глубины, которая превышает 1 км; во-вторых, из-за прозрачности чистейшей воды, составляющей примерно 22 м; в-третьих, из-за того, что на большой глубине в течение всего года температура остается постоянной — 3,4°С; и самое главное, зимой озеро покрывается толстым слоем льда, с которого очень удобно опускать под воду научную аппаратуру.

image
Монтаж гирлянды оптических модулей

Первая версия телескопа НТ200 была построена в 90-х годах. Первое нейтрино поймали в 1994-м. Вдохновлённые успехом, учёные в 2000-м году приступили к строительству следующей версии телескопа НТ1000.

Кластер «Дубна» уже содержит 192 оптических модуля, погруженных на глубины до 1300 метров и стал одним из трёх наиболее крупных детекторов нейтрино в мире. К 2020 году планируется закончить создание детектора. Он будет состоять из 10 — 12 кластеров с эффективным объёмом 1 км3. Такой же объём льда используется в качестве черенковского радиатора у крупнейшей на данный момент нейтринной обсерватории IceCube.

image
Проверка на работоспособность центрального модуля секции перед погружением гирлянды на глубину 1300 м

Коллаборация «Байкал» включает в себя сегодня: Институт ядерных исследований РАН (Москва), Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна), Иркутский государственный университет, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Нижегородский государственный технический университет, Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, компанию Evologic ( Германия), Институт ядерной физики (Ржеж) и Институт экспериментальной и прикладной физики (Пражский Университет, Чехия), Братиславский университет (Словакия).

image
Заключительный ритуал. Каждый должен подержаться за последнюю веревочку, связывающую установленный кластер с поверхностью льда и подумать: все ли сделано для бесперебойной работы кластера

«Природный поток нейтрино несет в себе богатейшую, и во многих отношениях уникальную, информацию об окружающем нас мире. Исследование этого потока в различных энергетических диапазонах способно дать ключ к пониманию ранних стадий эволюции Вселенной, процессов формирования химических элементов, механизма эволюции массивных звезд и взрывов Сверхновых, пролить свет на проблему темной (невидимой) материи, на состав и внутреннее строение Солнца сегодня и в достаточно удаленном прошлом, и даже продвинуться в понимании проблемы внутреннего строения одного из наиболее трудных для изучения объектов – планеты Земля.» – так поясняет необходимость создания комплекса академик В.А. Рубаков, руководитель секции ядерной физики Отделения физических наук РАН.
Tags:нейтринодетекторобсерваториябайкал
Hubs: Popular science Astronautics
Total votes 42: ↑40 and ↓2+38
Views14K