Лаборатория 360
Исследовательский центр перспективных технологий
Поиск по сайту

На дне Байкала растет нейтринный телескоп

Иркутский государственный университет сообщил, что в акватории Байкала завершено развертывание третьего кластера нейтринного телескопа Baikal-GVD, который объединен в единую систему с ранее установленными кластерами.

Нейтринный телескоп кубокилометрового масштаба Baikal-GVD предназначен для регистрации слабых вспышек света — черенковского излучения, которое возникает в воде от заряженных частиц, в свою очередь, порожденных потоком приходящих из космоса нейтрино. Ученые считают, что большие глубоководные нейтринные телескопы после достижения определенных размеров позволят открыть эру нейтринной астрономии, что предполагает изучение структуры и процессов Вселенной на невероятно огромных расстояниях.

Идея регистрации элементарных частиц на крупномасштабных черенковских детекторах в естественных прозрачных средах была впервые высказана в начале 1960-х годов выдающимся советским ученым Моисеем Марковым. Тогда по предложению академика Александра Чудакова в Советском Союзе началась разработка метода глубоководного детектирования, а озеро Байкал было выбрано в качестве полигона для испытаний и места развертывания будущих крупномасштабных нейтринных телескопов.

Байкальский нейтринный эксперимент стартовал 1 октября 1980 года, когда сотрудниками Института ядерных исследований Академии наук СССР была создана лаборатория нейтринной астрофизики высоких энергий под руководством Григория Домогацкого. Впоследствии именно она стала ядром Байкальской коллаборации.

Первый в мире глубоководный нейтринный телескоп НТ200 был развернут на Байкале в период с 1993 по 1998 год. Он содержал 192 фотодетектора, сгруппированных в 8 вертикальных гирлянд, которые были размещены на глубине 1100–1200 м и охватывали 100 куб. м пресной воды. При этом уже на основе экспериментальных данных 1994 года были выделены первые в мировой практике глубоководных и подледных экспериментов события от нейтрино. Кроме того, была проведена широкая программа научных исследований и получены одни из наиболее значимых для своего времени результатов в задачах поиска нейтрино от локальных источников, диффузного потока нейтрино, получены ограничения на величину потока магнитных монополей и потока мюонов от распада частиц темной материи в центре Земли и Солнца.

Проектирование нейтринного телескопа на Байкале объемом порядка кубического километра, получившего название Baikal-GVD, началось в 2010-2011 годах. Телескоп состоит из самостоятельных структурных единиц, называемых кластерами. Каждый из кластеров представляет собой 288 оптических детекторов, соединенных в восемь гирлянд и погруженных на дно озера. Предполагается, что в 2021 году будет завершен первый этап строительства нейтринного телескопа. Следующий этап должен будет включать в себя развертывание 27 кластеров, вопросы по дальнейшему финансированию и срокам реализации проекта пока остаются открытыми.