18+

Николай Городецкий, Владимир Гелаев.

Источник: Газета.Ru.

Наука и техника Байкал

2990

21.05.2015, 17:38

«Нас ждут великие научные открытия на озере Байкал!»

Новый российский детектор нейтрино на Байкале поможет пролить свет на природу загадочной темной материи и происхождение Вселенной. Отдел науки «Газеты.Ru» рассказывает об изысканиях, не уступающих по уровню важнейшим мировым исследованиям.

Глубочайшее озеро мира Байкал может похвастаться не только чистейшей водой и уникальной флорой и фауной, но и разнообразными научными изысканиями, которые на его базе проводятся. Прибавлением к уже имеющимся проектам стал глубоководный нейтринный телескоп мультимегатонного масштаба «Дубна», который развернут и введен в эксплуатацию при участии исследователей из Института ядерных исследований Российской академии наук, Объединенного института ядерных исследований, а также других научных учреждений, входящих в коллаборацию «Байкал».

Предполагается, что этот телескоп станет первым кластером будущего нейтринного телескопа кубокилометрового масштаба Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector).

Введенный в эксплуатацию детектор предназначен для исследования природного потока нейтрино высоких энергий — легчайших элементарных нейтральных частиц. Исследователи рассчитывают, что нейтрино, пройдя сквозь толщу Земли, будет взаимодействовать в воде озера Байкал и сможет породить каскад заряженных частиц. При этом черенковский свет от заряженных частиц, то есть свечение, вызываемое в прозрачной среде заряженной частицей, которая движется со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде, распространяется в воде озера и регистрируется оптическими модулями установки.

Кластер «Дубна» содержит в своем составе 192 оптических модуля, погруженных на глубины до 1300 м.

При этом он входит в число трех наиболее крупных детекторов нейтрино в мире, среди которых и детектор IceCube, расположенный в Антарктиде.

Следующим этапом развития проекта станет последовательное увеличение объема телескопа за счет развертывания новых кластеров. А к 2020 году планируется создание установки, состоящей из 10–12 кластеров общим объемом порядка 0,5 куб. м, что позволит сопоставить Baikal-GVD по чувствительному объему с мировым лидером в области детектором IceCube. Регистрация нейтрино на Байкале позволит понять высокоэнергичные процессы, протекающие в далеких астрофизических источниках, установить происхождение космических частиц самых высоких когда-либо зарегистрированных энергий, открыть новые свойства элементарных частиц и узнать много нового об устройстве и эволюции Вселенной в целом.

По словам руководителя секции ядерной физики отделения физических наук РАН академика Валерия Рубакова, в ансамбле известных на сегодня элементарных частиц нейтрино занимает позиции одного из легчайших его участников и прочно закрепило за собой в последние десятилетия статус величайшей «интриганки». Уникальность этой частицы как носителя информации о процессах, протекающих во Вселенной, обусловлена ее сверхслабым взаимодействием с веществом.

«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, а также пролить свет на проблему темной 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», — уверен Валерий Рубаков.

С ним солидарен и академик Виктор Матвеев, директор расположенного в Дубне Объединенного института ядерных исследований. По его словам, 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.

Выбор Байкала был обусловлен высокой прозрачностью пресных глубинных вод, глубиной озера, наличием ледового покрова, позволяющего в течение двух зимних месяцев вести с него монтаж глубоководной аппаратуры.

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, в состав которой вскоре может войти и Краковский институт ядерной физики.

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 реализована 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.

В свое время идея глубоководной регистрации в ледовой модификации, когда вместо естественного водоема фотодетекторы погружаются в прозрачный антарктический лед, привела к созданию на Южном полюсе нейтринного телескопа IceCube объемом 1 куб. м, ведущими участниками которого являются США, Германия и Швеция. Именно на этом телескопе в период с 2010 по 2013 год были впервые зарегистрированы «астрофизические» нейтрино высоких энергий, то есть нейтрино, которые «родились» за пределами Солнечной системы.

Регистрация этих нейтрино, ознаменовавшая рождение нейтринной астрономии, поставила на повестку дня необходимость создания нейтринных телескопов близкой мощности в Северном полушарии, с тем чтобы вести исследование источников нейтрино высоких энергий по всей небесной сфере.

Координатор Байкальского нейтринного проекта член-корреспондент РАН Григорий Домогацкий рассказал, что успешная эксплуатация на протяжении свыше десяти лет нейтринного телескопа НТ200 и результаты анализа полученных на нем данных доказали эффективность метода глубоководной регистрации нейтрино в пресной воде озера Байкал.

«Следующим шагом стала разработка проекта телескопа нового поколения Baikal-GVD с просматриваемым объемом водной массы порядка 1 куб. м. В течение 2006–2010 годов были разработаны, изготовлены и испытаны в натурных условиях образцы всех базовых элементов и систем телескопа Baikal-GVD. Телескоп будет иметь модульную структуру, формируемую из функционально независимых установок — кластеров вертикальных гирлянд оптических модулей», — рассказал исследователь.

По его словам, модульная структура телескопа позволит вести набор экспериментальных данных уже на ранних этапах развертывания установки и обеспечит перспективу практически неограниченного наращивания его объема. Кроме того, она позволит изменять конфигурацию телескопа по мере изменения во времени научных приоритетов.

Заключительный этап комплексных натурных испытаний начался еще в 2011 году.

А его окончание было ознаменовано созданием глубоководной установки «Дубна» — первого кластера нейтринного телескопа Baikal-GVD. Следующим этапом развития проекта Baikal-GVD является последовательное увеличение объема телескопа за счет развертывания новых кластеров. К 2020 году планируется создание установки, состоящей из 10–12 кластеров общим объемом порядка 0,5 куб. км, сопоставимым с чувствительным объемом IceCube для регистрации нейтрино высоких энергий астрофизической природы. Ожидается, что вторая очередь телескопа будет содержать 27 кластеров общим объемом порядка 1,5 куб. км.

Высоко оценил этот проект и глава проекта Global Neutrino Network Кристиан Шпиринг, прежде руководивший коллаборацией IceCube.

«Такой телескоп станет ключевой установкой будущей международной нейтринной обсерватории, в которую будут входить детекторы на Южном полюсе, в Средиземном море и на озере Байкал. Детектор IceCube лишь немного приоткрыл завесу тайны нейтрино высоких энергий во Вселенной. В будущем партнеры по проекту Global Neutrino Network составят полную карту этой новой космической территории. Нас ждут великие научные открытия на озере Байкал!» — уверен исследователь.

Николай Городецкий, Владимир Гелаев.

Источник: Газета.Ru.

Наука и техника Байкал

2990

21.05.2015, 17:38

URL: http://m.babr24.com/?IDE=135900

bytes: 8807 / 8637

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Другие статьи и новости в рубрике "Наука и техника" (Байкал)

Шнобелевская премия 2020: Путин, гелиевый крокодил, нож из экскрементов и многое другое

Состоялась ежегодная церемония вручения Шнобелевской премии. В 2020 году она, как и многие другие мероприятия, проходила в режиме онлайн.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и техника

Мир

2253

21.09.2020

В Китае найден древнейший атлас тела

Учёные наконец-то разгадали таинственный манускрипт, которому насчитывается более 2000 лет.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и техника, История

Мир

3493

05.09.2020

Любовь к романтике вызываетcя мутацией

В большинстве случаев мутация ассоциируется с чем-то страшным и опасным. На самом деле это не так. Мутация — это любое изменение генетического кода.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и техника

Мир

3203

31.08.2020

К концу века женщины станут умнее и перестанут рожать

Население нашей планеты наконец-то начнёт снижаться после 2064 года.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и техника

Мир

4475

19.07.2020

Уныние приводит к слабоумию

Постоянное чувство грусти, беспокойства, тревоги, тоски и вообще негативные мысли приводят к накоплению вредных веществ, а в дальнейшем и к ...

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и техника, Здоровье

Мир

3878

22.06.2020

Гарвардские учёные советуют рукоблудничать во время пандемии

В новом исследовании учёных из Гарварда, результаты которого опубликованы в журнале Annals of Internal Medicine, самым безопасным сексом назвали ...

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и техника, Здоровье

Мир

4219

07.06.2020

Зуб с Байкала показал связь между сибиряками и индейцами

Теперь учёные уверены на 100%, что в Северной и Южной Америке проживают люди из северо-восточной Азии.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и техника, История

Байкал, Иркутск, Бурятия

3959

25.05.2020

Омулевая пелядь: иркутские учёные создали рыбного гибрида

Учёные из Лимнологического института СО РАН создали новый вид рыбы — гибрид омуля и пеляди.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и техника, Экология

Байкал, Иркутск

3431

12.05.2020

Компостная куча. Ключ к переработке пластика был всегда рядом

Учёные с помощью белковой инженерии произвели мутацию фермента из компостной кучи, тем самым превратив его в отличный способ для переработки ...

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и техника, Экология

Мир

5634

12.04.2020

«Его создали в лаборатории». Главный миф о коронавирусе

Любовь русского общества винить во всех бедах Америку не знает границ.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и техника, Здоровье

Мир

9524

08.04.2020

Учёные создали моментальный тест для определения коронавируса

Американские учёные Института медицинской инженерии и науки (IMES) Массачусетского технологического института создали тест-полоски, которые позволяют ...

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и техника, Здоровье

Мир

6375

14.03.2020

Сексуальное возбуждение женщины можно узнать по запаху

Женщина более привлекательна, когда потеет.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и техника

Мир

6182

08.03.2020

Смарт: Бабр для умных

Очередной шаг государства к тотальному регулированию интернета

Министерство цифрового развития опубликовало для общественного обсуждения проект закона, которым «запрещается использовать на территории Российской ...

Автор: Александр Егоров.

Источник: SmartBabr.

Интернет и ИТ

Россия

869

24.09.2020

Новые ПДД: тонировка, «островки» и средства индивидуальной мобильности

Вслед за корректировкой регламента по приёму экзаменов на водительские права обществу явили новые изменения в правила дорожного движения.

Автор: Алиса Беглова.

Источник: SmartBabr.

Интернет и ИТ

Россия

3195

16.09.2020

Аналог человеческой кожи, способный ощущать боль

Австралийские исследователи впервые разработали искусственную кожу, которая может чувствовать боль, как человеческая кожа.

Автор: Александр Егоров.

Источник: SmartBabr.

Интернет и ИТ

Россия

2204

18.09.2020

Минюст: Наказания для малого бизнеса нужно смягчить

Министерство юстиции предложило приравнять предприятия малого бизнеса к индивидуальным предпринимателям (ИП) в части административной ...

Автор: Александр Егоров.

Источник: SmartBabr.

Интернет и ИТ

Россия

39

25.09.2020

Главные киберугрозы-2020: фишинг, шпионы, трояны и бэкдоры

Специалисты международной компании Group-IB, специализирующейся на предотвращении кибератак, назвали самые распространённые киберугрозы первого ...

Автор: Алиса Беглова.

Источник: SmartBabr.

Интернет и ИТ

Россия

2285

19.09.2020