Найти в Дзене

Зимняя подводная ловля нейтрино: экспедиция на Байкале продолжается

В феврале на озере Байкал начала свою работу очередная экспедиция по строительству глубоководного нейтринного телескопа кубокилометрового масштаба Baikal-GVD. В экспедиции принимают участие сотрудники Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ), Института ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН), Иркутского государственного университета (ИГУ), НИИ ядерной физики имени Д. В. Скобельцына (НИИЯФ МГУ), Морского университета Санкт-Петербурга (СПбГМТУ) и Лимнологического института Сибирского отделения РАН (ЛИН СО РАН). Байкальский нейтринный телескоп Baikal-GVD — нейтринный детектор, расположенный в озере Байкал на расстоянии 3,6 км от берега, где глубина озера достигает 1300 м. Эта уникальная установка регистрирует и исследует потоки нейтрино сверхвысоких энергий от астрофизических источников. С ее помощью ученые изучают не только процессы с огромным выделением энергии, которые происходили в далеком прошлом, но и эволюцию галактик, формирование сверхмассивных черных дыр и механизмы ускоре

В феврале на озере Байкал начала свою работу очередная экспедиция по строительству глубоководного нейтринного телескопа кубокилометрового масштаба Baikal-GVD. В экспедиции принимают участие сотрудники Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ), Института ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН), Иркутского государственного университета (ИГУ), НИИ ядерной физики имени Д. В. Скобельцына (НИИЯФ МГУ), Морского университета Санкт-Петербурга (СПбГМТУ) и Лимнологического института Сибирского отделения РАН (ЛИН СО РАН).

Оптический модуль нейтринного телескопа Baikal-GVD
Оптический модуль нейтринного телескопа Baikal-GVD

Байкальский нейтринный телескоп Baikal-GVD — нейтринный детектор, расположенный в озере Байкал на расстоянии 3,6 км от берега, где глубина озера достигает 1300 м. Эта уникальная установка регистрирует и исследует потоки нейтрино сверхвысоких энергий от астрофизических источников. С ее помощью ученые изучают не только процессы с огромным выделением энергии, которые происходили в далеком прошлом, но и эволюцию галактик, формирование сверхмассивных черных дыр и механизмы ускорения частиц.

Сегодня установка состоит из 12 кластеров, расположенных на расстоянии 250–300 метров друг от друга. В каждом кластере по 8 вертикальных гирлянд, на каждой гирлянде 36 модулей. Оптическая система регистрирует черенковское излучение мюонов и каскадов заряженных частиц высоких энергий, рождаемых во взаимодействиях нейтрино с веществом водной среды. В настоящее время оптическая система телескопа включает в себя порядка 3500 фотоприемников. По проекту, объем установки к 2027/2028 годам должен составить порядка одного кубического километра.

Схема телескопа Baikal-GVD
Схема телескопа Baikal-GVD

Baikal-GVD — один из трех действующих нейтринных телескопов в мире и, наряду с телескопами IceCube на Южном полюсе и KM3NeT в Средиземном море, входит в Глобальную нейтринную сеть (Global Neutrino Network, GNN). Байкальский нейтринный телескоп Baikal-GVD строится силами международной коллаборации с ведущей ролью ИЯИ РАН, основоположника этого эксперимента и направления «нейтринная астрономия высоких энергий» в мире, и ОИЯИ.

В течение многих лет работами на льду руководит Игорь Белолаптиков, исполняющий обязанности начальника экспедиции, начальник установки Baikal-GVD в Лаборатории ядерных проблем им. В. П. Джелепова Объединенного института ядерных исследований.

«Подготовка по материально-техническому обеспечению к запланированным работам была проведена на хорошем уровне, и надеемся, что погодные условия и ледовая обстановка позволят нам реализовать все наши планы», – отметил Игорь Белолаптиков.

В плане экспедиционных работ — установка 13-го кластера, проведение работ по модернизации ранее установленных кластеров детектора и прокладка двух донных кабелей. Также планируется провести пилотное тестирование элементов детектора следующего поколения. В экспедиции принимают участие сотрудники ОИЯИ, ИЯИ РАН, ИГУ, НИИЯФ МГУ, Морского университета Санкт-Петербурга и ЛИН СО РАН. На пике проведения экспедиционных работ ожидается, что в установке телескопа примут участие около 60 человек. Работы продолжатся, вероятно, в зависимости от погоды, до первых чисел апреля.

Экспедиция 2024 года организована ИЯИ РАН (г. Москва), ОИЯИ (г. Дубна) и ИГУ (г. Иркутск).