На Байкале проходит развертывание 13-ого кластера нейтринного телескопа

13 марта 2024

На месте дислокации ледового лагеря состоялось четвертое рабочее совещание по статусу и перспективам развития проекта Baikal-GVD.

Представители ИГУ, Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна), Института ядерных исследований РАН и другие участники группы обсудили возможности технического развития телескопа, а также береговой инфраструктуры.

Дмитрий Наумов, заместитель директора лаборатории ядерных проблем в ОИЯИ, выпускник физического факультета ИГУ: «У нас есть планы увеличивать телескоп примерно в 10 раз. Для этого нужно решить целый ряд технологических и инфраструктурных задач. Главная задача – это нейтринная астрономия высоких энергий, но проект действительно превращается в междисциплинарный. 

Мы работаем вместе с лимнологами, биологами. Планируем и дальше расширять сотрудничество, потому что наше озеро Байкал уникальное, и та инфраструктура, которая под водой уже построена, является мощным инструментом для большого количества исследователей из других областей».

Нейтринный телескоп состоит из гирлянд оптических модулей. Каждый кластер содержит восемь гирлянд по 36 модулей. Гирлянды заякорены на дне. Для того, чтобы они были вытянуты в струну на поверхности их удерживает большая плавучесть – бугели. Главная гирлянда располагается в центре кластера, а остальные в радиусе 60 метров вокруг нее.

Пока лед крепкий ученые не только успевают смонтировать новый кластер, но и провести отладку уже работающего оборудования. В этом году для текущих работ на поверхность поднимали в том числе и две гирлянды 12 кластера. Этой возможностью не упустили воспользоваться ученые-биологи. Дело в том, что якоря гирлянд любят обживать эндемичные байкальские донные жители. Организмы были подняты вместе с конструкцией, и уже подготовлены для изучения.

Алена Яхненко, младший научный сотрудник сектора молекулярной генетики клетки лаборатории ядерных проблем ОИЯИ, выпускница биолого-почвенного факультета ИГУ: «В сотрудничестве с коллегами на нейтринном телескопе мы занимаемся отбором глубоководных байкальских планарий – уникальных организмов, которые освоили жизнь на больших глубинах. 

В первую очередь расшифровка их генома и транскриптов, изучение морфологических особенностей, видовая идентификация – может быть, откроем новый вид. В этом году мы отобрали материал – дополнили коллекцию прошлого года. В дальнейшем продолжим в лаборатории его обрабатывать. Сейчас он зафиксирован и привезен в Дубну в термоконтейнерах, где хранится при температуре -80 C».

Природная байкальская вода является важнейшей составной частью установки – ее оптические свойства позволяют точно отследить черенковское излучение и определить направление исходной частицы. Кроме того, на большой глубине вода практически не меняет температуру. Однако, за изменениями физических свойств байкальской воды необходимо постоянно следить, чтобы вовремя проводить калибровку аппаратуры. 

Это одна из важнейших задач, которой занимаются ученые Иркутского государственного университета. Кроме того, физики ИГУ занимаются интерпретацией данных, полученные телескопом. С каждым расширением установка дает все больше новой экспериментальной информации. Поэтому важной частью исследовательской работы стало создание Лаборатории информационных технологий и обработки данных физических экспериментов, которая занимается и анализом данных.

Николай Буднев, декан физического факультета ИГУ: «Для чего создана молодежная лаборатория – расширение сферы деятельности в рамках байкальского нейтринного проекта, включая работу по анализу и обработке данных. Основными ее участниками являются студенты физического факультета, которые работают под руководством сотрудников ОИЯИ и института ядерных исследований академии наук. 

К настоящему моменту они вышли на такой уровень, что я буквально не успеваю подписывать акты экспертизы на те статьи, которые они готовят вот по этому направлению».

Экспедиция стартовала 16 февраля. В этом году планируется модернизировать установленные кластеры, смонтировать 13-ый кластер и провести две донные кабельные линии для 13-ого и 14-ого кластеров. Кроме того, планируется провести испытание элементов детектора следующего поколения. В общей сложности работы продлятся примерно два месяца.

Напомним, что НИИ прикладной физики ИГУ стоял истоков этого уникального эксперимента. Работы по проектированию телескопа и установке первых оптических модулей начались еще в 1987 году. Тогда сборка детекторов осуществлялась непосредственно в университете в механических мастерских 6-го корпуса.

Проектирование нейтринного телескопа Baikal-GVD началось в 2010-2011 годах. Первый кластер установки вышел на проектную мощность в 2016 году. Уже в 2018 году байкальский нейтринный телескоп стал самым большим нейтринным телескопом в Северном полушарии, обогнав европейские проекты KM3NET и Antares в Средиземном море. 

В конце 2021 года нейтринный телескоп зарегистрировал высокоэнергичное нейтрино от активного ядра одной из далеких галактик. За несколько часов до этого события другой нейтринный детектор, IceCube, находящийся в Антарктиде, также зарегистрировал астрофизическое нейтрино, пришедшее с того же направления.

Возрастное ограничение: 16+

В наших соцсетях всё самое интересное!