Новый глубоководный нейтринный телескоп на озере Байкале

Популярная механикаHi-Tech

Байкальская ловля нейтрино

Текст: Роман Фишман

В темные воды самого глубокого озера на земле физики осторожно опускают великанские бусы. Они вытягиваются на расстояние более километра – даже останкинская башня смотрелась бы карликовой на фоне этих плавучих конструкций. На берег уходят толстые кабели: нейтринная обсерватория ведет охоту за самыми неуловимыми частицами во вселенной, рожденными в далеких космических ускорителях.

Десятки миллионов лет назад через Сибирь пролегла глубокая рифтовая трещина. С тех пор разлом медленно увеличивался, протянувшись на полторы тысячи километров, а в центральном участке заполнился чистой водой и стал самым объемным пресным резервуаром на Земле. «Байкал уникален еще и тем, что его температура начиная с глубины 250 м почти не меняется, а на уровне расположения гирлянд (от 750 до 1250 м) постоянна. Кроме того, примерно с 150 м пресная вода сохраняет один и тот же коэффициент преломления и потому идеальна для оптических наблюдений», – рассказывает академик РАН Григорий Трубников. Возглавляемый им Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) – один из организаторов строительства на Байкале нового глубоководного нейтринного телескопа. Один из его кластеров так и называется – «Дубна».

Неуловимые частицы

Нейтрино – родственники электронов (а также мюонов и тау-мезонов), практически лишенные массы и не несущие никакого заряда. Поэтому Вселенная для них прозрачна: мы не замечаем, как мириады нейтрино ежесекундно проходят сквозь наше тело. Даже в заполненном свинцом объеме их свободный пробег достигает сотни световых лет, а в глубоком вакууме космоса – многих миллионов. Эти частицы появляются в недрах Солнца, в окрестностях сверхмассивных черных дыр, рождаются во вспышках сверхновых и могут многое рассказать о происходящем там. Однако «выслушать» их нелегко. Нейтрино проходят сквозь любую мишень, какую только можно придумать для улавливания этих частиц. Приходится брать количеством, надеясь, что в детекторе достаточно большого объема нейтрино хотя бы изредка будут сталкиваться «лоб в лоб» с ядрами атомов. При таких столкновениях возникают новые частицы, которые некоторое время движутся в воде быстрее света, создавая излучение Вавилова – Черенкова. Если среда прозрачна, эти вспышки можно увидеть невооруженным глазом и зарегистрировать точными фотодатчиками.

Так работают любые детекторы частиц – реагируя на вспышки, вызываемые ими в сцинтилляторе или другой мишени. Баксанская нейтринная обсерватория использует для этого 3000 м3 специальной жидкости, а японский детектор Super-Kamiokande – 50 тыс. м3 дистиллированной воды, прошедшей особо глубокую очистку. Но в принципе для этих целей подходит и обычная природная среда ледников и водоемов. Еще в 1960 году академик Марков предложил возводить детекторы нейтрино в озерах и даже морях, «чтобы определять направление заряженных частиц с помощью черенковского излучения». Сегодня плавучие детекторы нейтрино работают в Средиземном море, а самый большой устроен прямо в прозрачном льду Антарктиды. Детекторы IceCube, опущенные на глубину, регистрируют вспышки в объеме целого кубического километра. «Этот лед обладает замечательной прозрачностью. Прежде чем свет будет поглощен, он может пройти по нему и сотню метров, – объясняет член-корреспондент РАН и координатор проекта Baikal-GVD Григорий Домогацкий. – Однако вплоть до 1400 м глубины он заполнен мелкими пузырьками воздуха. Свет очень быстро рассеивается на них, за пару метров, и вся детальная информация о вспышках пропадает. На больших глубинах масса льда сдавливает эти пузырьки, однако сплющенные каверны от них сохраняются, и рассеяние остается большой проблемой».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Огнем и волной Огнем и волной

3D-печать на сегодня – один из столпов мирового технического прогресса

Популярная механика
Почему звезды бросают веганство и не делают из этого трагедии Почему звезды бросают веганство и не делают из этого трагедии

Звезды корректируют вегетарианскую диету

РБК
Криптобудущее Криптобудущее

Жизненный цикл цивилизаций и наступающая эпоха свободы

Популярная механика
5 вещей, которые не стоит терпеть в отношениях. Никогда 5 вещей, которые не стоит терпеть в отношениях. Никогда

Поступки в отношениях, которые не нужно спускать с рук

Psychologies
Ниже солнца, выше воды Ниже солнца, выше воды

Беспилотное судно с почти неограниченным запасом хода

Популярная механика
Первые ласточки. Новые пикапы Great Wall Первые ласточки. Новые пикапы Great Wall

Great Wall Motor (GWM) вернулся на отечественный рынок с двумя пикапами сразу

4x4 Club
Добро пожаловать в черную дыру Добро пожаловать в черную дыру

Как насчет визита к одной из черных дыр?

Популярная механика
«Начинка» для авто: как были изобретены некоторые автомобильные опции «Начинка» для авто: как были изобретены некоторые автомобильные опции

Некоторые автомобильные опции были плодом творчества людей из самых разных стран

Вокруг света
Водородный разворот Водородный разворот

Как устроена водородная энергетика и чем «водоробус» лучше электробуса

Популярная механика
Как оставаться желанной для мужа 20 лет: рассказ женщины, которой это удалось Как оставаться желанной для мужа 20 лет: рассказ женщины, которой это удалось

Можно ли 20 лет оставаться самой желанной женщиной для мужа?

Cosmopolitan
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Почему к нам «прилипают» песни и мелодии? Почему к нам «прилипают» песни и мелодии?

Один и тот же мотив проигрывается в голове раз за разом? Этому есть объяснение

Psychologies
Автобудущее Автобудущее

Мы находимся на пороге одних из самых быстрых перемен в работе транспорта

Популярная механика
«Синдром понедельника»: как подготовиться к началу рабочей недели «Синдром понедельника»: как подготовиться к началу рабочей недели

9 способами, как избавиться от «синдрома понедельника»

Psychologies
Электрический сноуборд Электрический сноуборд

Настало время познакомиться с модным зеленым сноубордом ELIQ на электротяге

Популярная механика
Воноговы Воноговы

Воноговы — главная виндсерфинг-династия Петербурга

Собака.ru
Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
Паранджа и подпольные школы: что ждет женщин при «Талибане» Паранджа и подпольные школы: что ждет женщин при «Талибане»

Женщины Афганистана скоро окажутся в аду

Cosmopolitan
Кодекс поведения робота Кодекс поведения робота

В чем заключаются ключевые проблемы взаимодействия человека и ИИ

Популярная механика
Паническая атака: симптомы и способы справиться с приступом сильного страха Паническая атака: симптомы и способы справиться с приступом сильного страха

Определение панических атак, факторы риска и методы лечения

Playboy
Перевал Перевал

С момента гибели туристов из группы Игоря Дятлова прошло больше полувека

Популярная механика
Видит в ней Диану: почему принц Гарри связал свою жизнь именно с Меган Маркл Видит в ней Диану: почему принц Гарри связал свою жизнь именно с Меган Маркл

У принца Гарри было немало романов, но женился он на Меган Маркл

Cosmopolitan
Строители невидимых путей Строители невидимых путей

Как устроен морской порт

Популярная механика
Очищенный от примесей сульфид селена оказался эффективным термоэлектриком Очищенный от примесей сульфид селена оказался эффективным термоэлектриком

Новый эффективный термоэлектрик

N+1
Как будущий американский самолет может доминировать в воздухе Как будущий американский самолет может доминировать в воздухе

Технологии стелс у российских Су-57, китайских J-20 и американских NGAD

Популярная механика
Дина Саева: «Хочу стать мировой звездой» Дина Саева: «Хочу стать мировой звездой»

Дина Саева — о приоритетах в жизни, равнодушии к деньгам, отношении к негативу

ЖАРА Magazine
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Что случится, если Земля перестанет вращаться вокруг своей оси Что случится, если Земля перестанет вращаться вокруг своей оси

Что произойдет при остановке нашей планеты?

Вокруг света
Гидрофойл для миллионов Гидрофойл для миллионов

Гидрофойл – доска на подводных крыльях для серфинга

Популярная механика

Пять самых странных и необычных экранизаций легенд артуровского цикла

Esquire
Открыть в приложении