В Кабардино-Балкарском государственном университете им. Х.М. Бербекова (КБГУ) состоялась лекция «Baikal-GVD: исследуя глубины Вселенной», которую провели старшие научные сотрудники совместной лаборатории КБГУ и Института ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН) «Астрофизика и физика космических лучей» Анна Вересникова и Зейтун Ахматов.
Мероприятие прошло для студентов института математики и естественных наук и было посвящено уникальному глубоководному нейтринному телескопу Baikal-GVD, установленному на озере Байкал.
Нейтрино – это удивительные элементарные частицы, которые практически не взаимодействуют с веществом. Каждую секунду через наше тело и всю планету беспрепятственно проходят миллиарды этих “космических невидимок”, оставаясь незамеченными. Эти частицы, движущиеся со скоростью света, могут содержать информацию о далёких галактиках, сверхмассивных чёрных дырах и даже о природе тёмной материи. Для их регистрации требуются гигантские детекторы, такие как Baikal-GVD – крупнейший в Северном полушарии глубоководный детектор нейтрино, расположенный в озере Байкал на глубине 1300 метров.
Конструкция детектора представляет собой сложную систему кабелей с закреплёнными на них оптическими модулями, погружёнными в чистые воды озера. Принцип его работы основан на редких случаях, когда нейтрино всё же сталкивается с ядром атома воды. В результате такого взаимодействия возникают заряженные частицы, фазовая скорость которых больше фазовой скорости света в воде, и порождающие слабые световые вспышки – черенковское излучение.
Это явление можно сравнить со световым следом, который оставляет за собой сверхзвуковой самолёт, только в толще воды. Чувствительные оптические модули улавливают эти вспышки, а учёные, анализируя их характеристики, определяют направление прилета частицы и вероятный астрофизический источник этих частиц.
Таким образом, Baikal-GVD служит своеобразным “космическим маяком”, помогающим исследователям заглянуть в самые далёкие уголки Вселенной и раскрыть её сокровенные тайны.
Заметим, что Baikal-GVD, входящий в Глобальную нейтринную сеть (GNN), важнейший элемент сети в Северном полушарии Земли.
В проекте участвуют ведущие научные организации России, включая ИЯИ РАН, Объединённый институт ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна).
Анна Вересникова, старший научный сотрудник, учёный секретарь ИЯИ РАН, кандидат физико-математических наук, отметила:
Участие в исследованиях на Байкальском нейтринном телескопе – это уникальный шанс для студентов КБГУ войти в мир передовой науки уже на этапе обучения. Работа с реальными данными Baikal-GVD открывает перед молодыми исследователями целый спектр возможностей. Студенты могут стать соавторами открытий.
Зейтун Ахматов, старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук, рассказал о задачах разработки алгоритмов классификации сигналов от оптических модулей глубоководного нейтринного телескопа Baikal-GVD и применяемых инструментах моделирования процессов. В частности, речь шла о пакете объектно-ориентированных программ ROOT, разработанных в Церне, используемых для анализа данных телескопа.
Современные нейтринные эксперименты генерируют огромные массивы данных, поэтому разработка эффективных алгоритмов их обработки представляет особую важность. Кроме того, требуется анализ данных, полученных одновременно из разных источников регистрации, что получило сейчас название многоканальная астрономия. Студенты и аспиранты КБГУ имеют возможность на этапе обучения подключиться к этому глобальному проекту и принять участие в научных исследованиях в области нейтринной астрофизики,
– подчеркивает Зейтун Ахматов.
Кроме того, лекторы познакомили аудиторию с работой Баксанской нейтринной обсерватории Института ядерных исследований и возможностями продолжения образования в аспирантуре ИЯИ РАН и КБГУ.