Декан физического факультета ИГУ, директор НИИ прикладной физики ИГУ, профессор Николай Буднев рассказывает о нейтринном телескопе, расположенном на озере Байкал.
На Байкале заработал самый крупный в Северном полушарии глубоководный нейтринный телескоп Baikal-GVD. Николай Михайлович, подскажите, какую пользу эта установка несёт человечеству?
Николай Буднев: Нам хорошо известно, что в космосе имеются самые разные объекты, в том числе такие, которые генерируют гигантские объемы энергии, в миллиарды раз превосходящие по мощности наше Солнце. Одна из задач нейтринного телескопа - изучение природы таких объектов.
Нейтрино (нейтральные фундаментальные частицы) является лучшим носителем информации о многих процессах с гигантским выделением энергии, которые происходят в нашей Вселенной. Исследование таких процессов необходимо, чтобы понять, откуда и как произошла наша Вселенная, как она развивается, что в будущем ждет нас и нашу Вселенную, ну, и для изучения фундаментальных законов природы.
Как именно работает телескоп? Он считывает сигналы астрофизических тел с Земли?
Человеческий взгляд увидеть нейтрино не способен, потому что это электрически не заряженные частицы, вообще их невозможно зарегистрировать никаким прибором из того, что сейчас есть у людей. Но можно зарегистрировать результат взаимодействия нейтрино со средой - например, с водой. В результате такого взаимодействия рождаются уже заряженные частицы, которые, двигаясь в воде, светятся. Задача нейтринного телескопа, находящегося под толщей воды озера Байкал, - регистрировать эти вспышки и по характеристикам этих вспышек определять, откуда пришло, какая энергия была у этого нейтрино. Это позволяет понять, что происходит в этих объектах, решать физические задачи.
Почему было принято решение установить телескоп именно на дне Байкала?
Тут есть несколько причин. Нейтрино очень слабо взаимодействует с веществом, поэтому размер “мишени”, чтобы иметь достаточную статистику событий, должен быть порядка кубического километра, миллиард тонн. Построить в лаборатории такую установку нереально.
Идея, сформулированная советским академиком Моисеем Марковым, состояла в том, чтобы в водоеме с чистой, прозрачной водой создать кристаллическую пространственную решетку из приборов, регистрирующих вспышки света, которые образуются от взаимодействия нейтрино с водой. Чистая, прозрачная вода - одно из важнейших требований, так как вспышки слабые. Байкал для этого подходит.
Вторая - для работы нейтринного телескопа у водоема должна быть большая глубина, чтобы защитить его - телескоп - от солнечного излучения, которое мешает наблюдать за слабыми вспышками нейтрино.
Третья - мы создали огромную установку из тысяч приборов, регистрирующих свет в большом объеме воды. Ее работу, например, можно осуществлять с кораблей. В Средиземном море такая установка была создана, но она относительно небольшая, потому что работать с кораблей очень дорого, сложно технологически. Озеро же Байкал покрыто очень толстым слоем льда, который является «бесплатной» платформой для того, чтобы вести монтаж всего этого оборудования и опускать его под воду, где оно будет работать.
Информация и фото предоставлены Департаментом координации информационной и просветительской деятельности Минобрнауки РФ
Автор фото: Елена Вологина
