Вселенная – это загадочное место, которое люди только учатся понимать. Одними из самых интригующих и сложных для изучения являются нейтрино – частицы, которые могут перемещаться в пределах скорости света. Для исследования этого вопроса Китай создает подводный нейтрино-телескоп TRIDENT. "Профиль" разобрался, что это за устройство, как оно работает и для чего нужно.
- Что такое нейтрино?
- Телескоп TRIDENT – новый взгляд на изучение нейтрино
- Устройство нейтрино-телескопа TRIDENT
- Аналоги в Антарктиде и Средиземном море
- Планы на будущее
Что такое нейтрино?
Нейтрино возникают в результате различных астрофизических событий, например, взрывов сверхновых или вспышек гамма-излучения. Поскольку космические лучи в основном состоят из протонов, которые обладают зарядом, их траектория отклоняется магнитными полями. Как результат, источник этих частиц нельзя определить.
Однако с нейтрино складывается иная ситуация. Это семейство субатомных частиц электрически нейтрально. Они преодолевают огромные астрономические расстояния, не отклоняясь от курса, и могут служить мощным инструментом для выявления происхождения космического излучения.
Телескоп TRIDENT – новый взгляд на изучение нейтрино
Чтобы детальнее изучить нейтрино и их роль во Вселенной, китайские ученые разработали специальный Тропический глубоководный нейтринный телескоп (Tropical Deep-sea Neutrino Telescope, TRIDENT). Строительство объекта уже началось. На китайском языке телескоп называется "Хайлинг" ("Океанический колокол"). Ожидается, что он станет крупнейшим и самым передовым в мире.
Устройство нейтрино-телескопа TRIDENT
Нейтрино-телескоп TRIDENT планируется разместить в Южно-Китайском море. Он будет закреплен на ровном морском дне с плавными течениями на глубине 3,5 км. Телескоп будет сканировать окружающую среду на предмет вспышек света, генерируемых при столкновении космических нейтрино с молекулами воды.
Расчетный срок службы TRIDENT оценивается в 20 лет. Телескоп будет состоять из 1200 вертикальных цепочек датчиков, на каждую из которых установят 20 цифровых оптических модулей. По словам руководителя проекта Цзин Ипэня, устройство также поможет искать квантовую гравитацию и темную материю, пишет SCMP.
Аналоги в Антарктиде и Средиземном море
Китайские ученые убеждены, что TRIDENT окажется гораздо более чувствительным, чем ныне существующие аналоги. Утверждается, что его чувствительность будет в 10.000 раз выше, чем у обсерватории IceCube в Антарктиде, и в пять раз больше, чем у KM3NeT на дне Средиземного моря.
IceCube – крупнейший на сегодняшний день нейтрино-телескоп в мире. Он состоит из тысяч оптических датчиков, расположенных под льдами Южного полюса. С момента начала работы в 2010 году этот телескоп обнаружил нейтрино, которые, вероятно, возникли за пределами Солнечной системы. Он также показал первую карту Млечного Пути в нейтрино.
Планы на будущее
Поскольку TRIDENT находится недалеко от экватора, он может принимать нейтрино, поступающие со всех направлений вместе с вращением Земли, что позволяет наблюдать все небо без каких-либо слепых пятен, сообщили китайские ученые.
Ожидается, что пилотный этап проекта будет завершен к 2026 году. Первоначально планируется запустить небольшой массив из нескольких датчиков, чтобы протестировать технологии, лежащие в основе проекта. Полное завершение работ по строительству TRIDENT запланировано на 2030-й.
