Нейтринный телескоп на Байкале официально открыт

Официально введен в эксплуатацию рос нейтринный телескоп Baikal-GVD — массив оптических детекторов нейтрино, который размещен в толще воды в южной части озера Байкал. Строительство супер телескопа идет с 2015 года, сбор данных о нейтрино с его помощью физики начали в в 2016 году. О грандиозной церемонии запуска с участием главы Минобрнауки Валерия Фалькова и руководителей организаций-участниц проекта сообщает агентство ТАСС.

первоисточник: inr.ru

Установку Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector) с 2015 года строят физики из Института ядерных исследовательских работ РАН совместно с коллегами из дубненского Объединенного института ядерных исследований и учеными из Германии, Польши, Словакии и Чехии. Абсолютно каждый год в конце зимы ученые опускают в озеро новые кластеры — «гирлянды», на каждой из которых установлены 192 оптических модуля с фотоумножителями для фиксации вспышек черенковского излучения, возникающих в толще воды под действием нейтрино больших энергий.

К настоящему времени установлено семь кластеров, в этом году планируется запустить восьмой. После установки восьмого кластера действенный объем детектора — объем, в котором он способен «видеть» вспышки и идентифицировать частицы — должен достичь 0,4 кубического километра. В перспективе планируется довести действенный объем телескопа до кубического километра.

Нейтрино очень слабо взаимодействует с веществом, чтобы зафиксировать такое единичное взаимодействие требуются большие детекторы с сотнями и тысячами тонн жидкого сцинтиллятора и сотнями фотодетекторов, отслеживающих слабые вспышки при таких взаимодействиях. Но даже такие нейтринные инструменты «ловят» по нескольку 10-ов нейтринных событий в год. Об одном из таких детекторов — установке Borexino — читайте в материале «Лаборатория под горой».

Особенный интерес для физиков представляют астрофизические нейтрино, то есть нейтрино сверхвысоких энергий, которые могут рождаться в интенсивных ядрах галактик. Поскольку нейтрино общее название нейтральных фундаментальных частиц с полуцелым спином, участвующих только в слабом и гравитационном взаимодействиях и относящихся к классу лептонов не реагируют на магнитные поля как заряженные частицы, не поглощаются межзвездной пылью, как фотоны, они несут информацию «с места событий». В частности, конкретно нейтрино первыми рассказали ученым о вспышке сверхновой 1987А в Магеллановом облаке — до того, как астрономы узрели оптическую вспышку.

Однако нейтрино непрерывно рождаются на Солнце, в недрах Земли, в атмосфере, в ядерных реакторах, и чтобы вычленить из этого фона относительно редчайшие астрофизические нейтрино, нужны действительно огромные детекторы техническое средство или вещество, которое указывает на наличие определенного свойства объекта измерения при превышении порогового значения соответствующей величиной, в которых в качестве «рабочего тела» используют большие объемы воды или льда. Самая большая и самая знаменитая установка этого класса — нейтринный супер телескоп IceCube, массив оптических детекторов вмороженных в толщу антарктического льда, который начали строить в 2005 году внесистемная единица измерения времени, которая исторически в большинстве культур означала однократный цикл смены сезонов (весна, лето, осень, зима), а в 2010 году довели его объем до кубического километра. О его работе мы писали в материале «Ледяное нейтрино».

Объем IceCube — 1 кубический километр, и к истинному времени установка зарегистрировала около 100 нейтрино сверхвысоких энергий скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие, в том числе несколько с энергией более петаэлектронвольта. Baikal-GVD начали строить относительно не так давно, поэтому его результаты пока скромнее. Научный руководитель проекта, физики из ИЯИ РАН Григорий Домогацкий сообщил N+1, что к истинному времени физики «увидели» с помощью байкальской установки Установка (психология) — психологический термин 12 кандидатов с энергиями до сотни тераэлектронвольт, из которых приблизительно половина после проверки и подтверждения может оказаться «настоящими» астрофизическими нейтрино.

О задачах байкальского супер телескопа и истории «подводной» и «подледной» нейтринной астрономии читайте в нашем материале «Кто стрелял?».