Мы знаем, что существуют разные виды телескопов: радио, инфракрасные, УФ, рентгеновские и т.д. Они расположены на поверхности Земли, в горах или даже в космосе.
Но есть телескопы, которые могут быть даже под землей или под водой - это нейтринные телескопы. Один из самых известных, кстати, находится в озере Байкал.
Что такое нейтринный телескоп?
Для начала нам необходимо понимать что такое нейтрино.
Нейтрино - частица, которая не имеет заряда, и очень слабо взаимодействует с веществом, на 10–15 порядков слабее, чем фотоны и космические лучи. Нейтрино рождается в разных областях Вселенной во взаимодействиях протонов и ядер с веществом, и доходит до Земли, практически не изменяясь, поэтому может принести информацию о процессах, которые происходят в глубинах Вселенной. Из всех известных частиц только нейтрино могут пройти Землю насквозь, поэтому и устанавливать телескопы можно хоть под водой, хоть под землей.
Вернемся к телескопам
Пролетающие сквозь воду нейтрино, при взаимодействии со средой выделяют заряженные частицы вроде мюонов (в 100-200 раз тяжелее электрона) или целые каскады частиц, состоящих из электронов и позитронов. Эти заряженные частицы движутся в воде со скоростью больше скорости света в воде, а потому выделяют огромное количество фотонов (это свечение называется черенковским излучением), которые и улавливаются нейтринными телескопами.
В силу некоторых особенностей регистрации нейтрино, нейтринные телескопы совсем не похожи на оптические или радио, а скорее напоминают установки, используемые в физике элементарных частиц. Регистрация производится посредством фотодетекторов, улавливающих то самое черенковское излучение. Но оно довольно слабое для детекторов, поэтому для усиления данного излучения в детекторы должны входить фотоэлектронные умножители – приборы, усиливающие поток фотонов в 10 000 раз.
Какие нейтринные телескопы бывают?
Самые известные телескопы в естественных средах (вода, лед):
Американский IceCube в Антарктиде обнаруживает нейтрино, приходящие с неба северной полусферы.
Российский Байкальский нейтринный телескоп (известный также как проект Baikal-GVD)
Помимо подводных нейтринных телескопов существуют подземные, работающие по тому же принципу. Их отличие в том, что для обнаружения используется искусственный резервуар со специальной водой. Благодаря своему расположению данные телескопы используют земные породы в качестве фильтра частиц, избавляющих детекторы от регистрации стороннего (фонового) излучения, вроде космического.
Возможно, в далеком будущем ученые смогут воспользоваться опытом создания нейтринных телескопов, — в теории, при помощи нейтрино можно исследовать состав Земли или изобрести принципиально новый вид связи.
Смотрите новые видео на youtube.com/@PhysFromPobed
Приобретайте наши конструкторы на fizikits.ru
