Нейтринный телескоп — взгляд в прошлое

Гигантский нейтринный подводный телескоп запустили на Байкале. С его помощью будут исследовать эволюцию Вселенной.

1tv.ru

Baikal-GVD уста­нов­лен на глу­би­не око­ло кило­мет­ра. Глав­ная его зада­ча — обна­ру­жи­вать части­цы ней­три­но. У них нет заря­да, а ещё ней­три­но име­ют совсем малень­кую мас­су и ско­ро­сть, близ­кую к ско­ро­сти све­та. Учё­ные счи­та­ют, что изу­че­ние пото­ка этих частиц помо­жет понять, что про­ис­хо­ди­ло во Все­лен­ной мил­ли­о­ны и мил­ли­ар­ды лет назад.

Дмит­ний Нау­мов, заме­сти­тель дирек­то­ра лабо­ра­то­рии ядер­ных про­блем Объ­еди­нён­но­го инсти­ту­та ядер­ных иссле­до­ва­ний.
«Как шаг за шагом, секун­да за секун­дой, даже мик­ро­се­кун­да за мик­ро­се­кун­дой, что про­ис­хо­ди­ло в этой все­лен­ной, как обра­зо­вы­ва­лись ато­мы, моле­кулы, как они обра­зо­вы­ва­ли газы, звёз­ды… Звёз­ды обра­зо­вы­ва­ли галак­ти­ки…»

Стро­и­тель­ство теле­ско­па нача­лось в 2015 году. Уста­нов­ка состо­ит из систе­мы глу­бо­ко­вод­ных стан­ций (вер­ти­каль­ных гир­лянд) и сталь­ных тро­сов, при­креп­лён­ных ко дну Бай­ка­ла яко­ря­ми. К тро­сам под­ве­ше­ны опти­че­ские моду­ли. Так­же есть элек­трон­ные моду­ли, кото­рые обес­пе­чи­ва­ют элек­тро­пи­та­ние, сбор дан­ных и управ­ле­ние теле­ско­пом. Сей­час Baikal-GVD счи­та­ет­ся круп­ней­шим в Север­ном полу­ша­рии.

По сути, это не про­сто запуск оче­ред­ной науч­ной стан­ции, а новый этап раз­ви­тия еще совсем моло­дой нау­ки, ней­трин­ной аст­ро­фи­зи­ки. Трил­ли­о­ны ней­три­но еже­се­кунд­но про­хо­дят через нашу пла­не­ту как вода сквозь сито. Их не оста­но­вить, но вот отсле­дить, как выяс­ни­ли еще совет­ские уче­ные, впол­не воз­мож­но. Таким ситом для ней­три­но явля­ет­ся как раз вода.

– Любое глу­бо­ко­вод­ное озе­ро или море явля­ет­ся таким заме­ча­тель­ным детек­то­ром. Доста­точ­но вам свою экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку будет уста­но­вить на боль­шой глу­би­не, – пояс­ня­ет Дмит­рий Нау­мов, заме­сти­тель дирек­то­ра лабо­ра­то­рии ядер­ных про­блем Объ­еди­нен­но­го инсти­ту­та ядер­ных иссле­до­ва­ний.

Дело в том, что про­хо­дя через тол­щу воды, ней­три­но излу­ча­ют сла­бый сиг­нал. Что­бы зафик­си­ро­вать его, нуж­но рас­тя­нуть на глу­би­не сеть из тысяч дат­чи­ков, упа­ко­ван­ных в водо­не­про­ни­ца­е­мые шары.

Бай­каль­ский ней­трин­ный теле­скоп невоз­мож­но уви­деть, ведь он цели­ком скрыт под водой. А вот пред­ста­вить мас­штаб кон­струк­ции про­ще про­сто­го. В шири­ну сеть дат­чи­ков при­мер­но пол­ки­ло­мет­ра, это как если поло­жить на дно Бай­ка­ла Остан­кин­скую теле­баш­ню. А что­бы оце­нить высо­ту экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки, нуж­но мыс­лен­но поста­вить друг на дру­га две таких.

По это­му же прин­ци­пу в Сре­ди­зем­ном море была постро­е­на евро­пей­ская ней­трин­ная обсер­ва­то­рия «Анта­рес». А на аме­ри­кан­ской антарк­ти­че­ской стан­ции, где дат­чи­ки вмо­ро­зи­ли пря­мо в ледя­ной пан­ци­рь Южно­го полю­са, запу­сти­ли уста­нов­ку IceCube. Но Бай­кал в этом пла­не ока­зал­ся еще более под­хо­дя­щим местом. Кри­сталь­но про­зрач­ная прес­ная вода и отсут­ствие водо­рос­лей дела­ет экс­пе­ри­мент мак­си­маль­но чистым. А креп­кий лед зимой поз­во­ля­ет лег­ко мон­ти­ро­вать уста­нов­ку. Нема­ло­важ­но и нали­чие рядом в Иркут­ске круп­ной науч­ной базы. Для реги­о­на это тоже огром­ный шаг впе­ред.

Ней­три­но могут пре­ду­пре­дить о зем­ле­тря­се­ни­ях, рас­ска­зать о новых место­рож­де­ни­ях полез­ных иско­па­е­мых и о про­бле­мах с эко­ло­ги­ей. Парал­лель­но с изу­че­ни­ем кос­мо­са с помо­щью ней­трин­но­го теле­ско­па будет бес­пре­рыв­но вестись мони­то­ринг состо­я­ния озе­ра Бай­кал.