Что удалось понять про нейтрино и как это было, — в беседе с Валерием Петковым

Наука и жизньНаука

Зачем нам ловить нейтрино?

Объясняет Валерий Борисович Петков, доктор физико-математических наук, заведующий Баксанской нейтринной обсерваторией Института ядерных исследований РАН.

Беседу ведёт Наталия Лескова.

Валерий Борисович Петков. Фото Андрея Афанасьева

Валерий Борисович, вы работаете здесь, в Баксанской нейтринной обсерватории, можно сказать, всю свою научную жизнь…

— В первый раз я приехал на практику, это был 1979 год. Представьте себе студента, который оказался там, где проводится гигантский эксперимент, — это вам не лабораторная работа. Сразу множество задач, абсолютно новая область — конечно, такое захватывает. Тем более я заканчивал кафедру теоретической и ядерной физики, а тут — такой мощный эксперимент. Попал я сюда по совету моего тогдашнего научного руководителя Григория Моисеевича Верешкова, и это оказалось действительно интересно. В 1980-м, окончив физический факультет Ростовского университета, я начал тут работать. Конечно, и в Ростовском университете учёные занимались современной физикой по целому ряду направлений — лазерная физика, радиофизика, физика полупроводников. Но Баксанский подземный сцинтилляционный телескоп — БПСТ — был первой в мире подобной установкой по объёму, да и вообще обсерватория была и остаётся единственной в мире, для создания которой специально прокладывали тоннель в горе. Первое нейтрино из нижней полусферы Земли зарегистрировали здесь в 1978 году, с тех пор идёт регистрация нейтринных событий. Установку «Ковёр» запустили в 1973 году. «Ковёр» замечателен тем, что представляет собой точную копию одного из слоёв БПСТ, там разрабатывали методику проведения экспериментов на БПСТ. А затем началась регистрация широких атмосферных ливней космических лучей — ШАЛ — с энергиями больше 100 ТэВ. В целом установка оказалась очень полезна, и это было даже неожиданно.

— А что было неожиданным?

— Обычно, когда хотят изучать ливни от частиц больших энергий, то располагают много детекторов на достаточно большой площади, хотя бы на десяти тысячах квадратных метров. А тут ливневая установка в целом небольшой площади, но зато состоящая из центральной части с непрерывной площадью регистрации, примерно в 200 квадратных метров, и шести выносных пунктов регистрации вокруг. И выясняется, что она может дать уникальные данные о сечении генерации струй частиц с большими поперечными импульсами. Позднее такие данные были получены на ускорителях, но сначала — здесь, именно благодаря такой структуре установки. Затем проводилось изучение структуры центральной области ливня, был измерен спектр центральных плотностей ШАЛ. Это то, что разреженные установки дать не могли. Они не плохие, просто у каждой своя область изучения. Потом мы стали установку развивать, поставили мюонный детектор, 175 квадратных метров, который назвали «Ковёр-2». Сейчас у нас мюонный детектор — уже 410 квадратных метров. Вокруг большое количество выносных пунктов регистрации, для того чтобы использовать преимущества обоих подходов.

На первом месте сейчас у нас гамма-астрономия. Есть такие удивительные объекты — гамма-всплески. У нас, например, было зарегистрировано совершенно уникальное событие от гамма-всплеска GRB 221009A в 2022 году. А 9 октября 2022 года зарегистрировали на спутниках всплеск гамма-излучения, следом установка LHAASO в Китае — она гораздо больше, чувствительность выше — зарегистрировала тысячи фотонов с энергиями до 18 ТэВ в первые 2000 секунд после начала всплеска. Но затем мы зарегистрировали единственное событие с рекордной энергией от этого направления через 4536 секунд после начала всплеска. Сейчас заканчивается его обработка, потребовалось много времени, чтобы провести моделирование. Если это гамма-квант с энергией 230 ТэВ — никто такого не регистрировал, только мы.

Этот гамма-всплеск произошёл на очень большом расстоянии, 720 мегапарсек, далеко за пределами нашей Галактики. Гамма-кванты таких энергий не должны были дойти оттуда до Земли, из-за микроволнового фона такие частицы должны были поглотиться.

— Но они всё же дошли?

— Мы оцениваем вероятность того, что это всё-таки случайное совпадение и к нам пришёл гамма-квант из другого объекта, смотрим, есть ли вблизи другие галактические источники. Можно предположить, что на самом деле пришёл высокоэнергичный первичный протон, а не гамма-квант, но всё-таки наиболее вероятно, что это именно гамма-квант. Мы разделяем первичные протоны и более тяжёлые ядра от гамма-квантов по числу мюонов в мюонном детекторе. Сейчас работа по оценкам вероятности у нас заканчивается, готовится статья на эту тему. Мы не можем сказать, что гамма-квант обязательно из той или иной области, но указываем вероятность. Если событие произошло от гамма-кванта, пришедшего с таких больших расстояний, это сразу даёт шанс для выхода за пределы Стандартной модели. То, что теоретики любят называть «новой физикой».

— Почему именно вам удалось увидеть это событие?

— Тут интересный момент. Как с обычными оптическими телескопами: есть двадцатиметровые, есть полуметровые, двухметровые — и все работают, у каждого своя область применения. Так и здесь: такие установки, как наша, могут видеть уникальные события. Конкурировать с более крупными установками при изучении постоянных источников нам довольно сложно. Большая установка, например, перебьёт нас статистикой, количеством регистраций. А при изучении транзиентов, то есть вспышечных событий, важно, кто успел увидеть и в какой фазе. Вывод простой: нужно наблюдать на всех установках. Чем больше у нас будет разных установок, тем большая вероятность увидеть редкие события.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели 20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели

Объекты и явления, при помощи которых твой секс будет еще великолепнее

Maxim
«Фильмы и сериалы о психотерапии могут многое рассказать о нас самих» «Фильмы и сериалы о психотерапии могут многое рассказать о нас самих»

Почему нам так интересны истории и фильмы, связанные с психотерапией?

Psychologies
Выиграть жену Выиграть жену

Интеллектуальные игры сопровождали калмыков с детства

Вокруг света
«Всю жизнь мне нравилось сочинять истории» «Всю жизнь мне нравилось сочинять истории»

Как любовь к кино определила карьеру режиссера и сценариста Никиты Власова

Правила жизни
Обжигаемый Солнцем: экскурсия на Меркурий Обжигаемый Солнцем: экскурсия на Меркурий

Какие же тайны и интересные особенности скрывает Меркурий?

Наука и жизнь
Миллион голосов от Опры: как поддержка звезд меняла исход президентских выборов Миллион голосов от Опры: как поддержка звезд меняла исход президентских выборов

Когда Голливуд стал частью предвыборных компаний кандидатов в президенты США?

Forbes
Психоанализ и кино. Как кинематограф заставляет внутренних демонов работать Психоанализ и кино. Как кинематограф заставляет внутренних демонов работать

Киновед Вячеслав Корнев — о психоанализе и коллективных неврозах в кино

СНОБ
Ольга Нижельская: Слушать рок после классики — это как поесть жареной картошки после японского ресторана Ольга Нижельская: Слушать рок после классики — это как поесть жареной картошки после японского ресторана

Ольга Нижельская: как усталость от чужих текстов побуждает написать свой

СНОБ
Владимир: А что вокруг? Владимир: А что вокруг?

Владимир, словно его исторический прототип Красно Солнышко, имеет мощные лучи

КАНТРИ Русская азбука
Первый кадр Первый кадр

Итак, перед вами отцы-основатели некоторых жанров кино

Men Today
4 японских принципа, которые спасут вас от тревоги 4 японских принципа, которые спасут вас от тревоги

Как думаете, что можно назвать лучшим лекарством от тревожности?

Psychologies
Африканская пропасть Африканская пропасть

Англо-бурская война как историческая неизбежность

Знание – сила
Ещё один восстановленный Jeep 1975 года. На это раз от ICON Ещё один восстановленный Jeep 1975 года. На это раз от ICON

Последний шедевр ICON — восстановленный Jeep Cherokee

4x4 Club
Выводы «белого человека» Выводы «белого человека»

Жак Сапир: размышления по по итогам определения лауреатов экономической премии

Монокль
ИИ наступает: что ждет российский агротех ИИ наступает: что ждет российский агротех

Зачем фермерам искусственный интеллект и беспилотники

Inc.
«Физика — постоянный поиск новых взглядов и решений» «Физика — постоянный поиск новых взглядов и решений»

Как Сергей Микушев решил получать профессию в области физики

Санкт-Петербургский университет
Если снова болит голова Если снова болит голова

По каким причинам могут возникать частые головные боли?

Лиза
Есть научное объяснение тому, почему у пчел соты не круглые, а в виде шестиугольников Есть научное объяснение тому, почему у пчел соты не круглые, а в виде шестиугольников

Пчелы, не зная математики, строят свои соты в форме шестиугольника. Почему?

ТехИнсайдер
Космос, мифы и наука: 5 детских книг, которые интересно прочитать и взрослым Космос, мифы и наука: 5 детских книг, которые интересно прочитать и взрослым

Пять книг, которые заинтересуют тех, кто готов взглянуть на детскую литературу

Maxim
Древний скелет позволил ученым разгадать тайну формирования населения Японии! Древний скелет позволил ученым разгадать тайну формирования населения Японии!

Современный геном Японии сформировался из протокорейцев и населения Дзёмон

ТехИнсайдер
Лера Попова Лера Попова

Серьезная художница Лера Попова старается не забывать про арт + фэшн-подход

Собака.ru
10 продуктов питания для эффективного сжигания жира 10 продуктов питания для эффективного сжигания жира

Когда дело доходит до потери жировых отложений, диета играет решающую роль

ТехИнсайдер
Жить, сниматься, любить: как Софи Лорен стала воплощением мечты Жить, сниматься, любить: как Софи Лорен стала воплощением мечты

Удалось ли Марко Спаньоли показать Софи Лорен такой, какое ее знают близкие

СНОБ
«Никто этого не хочет»: возможна ли любовь между раввином и ведущей подкаста о сексе «Никто этого не хочет»: возможна ли любовь между раввином и ведущей подкаста о сексе

«Никто этого не хочет»: этот проект сподвигнет вас поверить в вечную любовь

Forbes
Ильич раздора Ильич раздора

Фреска Риверы, которая должна была воспевать бурный научно-технический прогресс

Вокруг света
«Вторая экономика мира и первый партнер России» «Вторая экономика мира и первый партнер России»

Россия и Китай: как сегодня развивается двусторонняя торговля

РБК
«Монстры у порога» — о чем поговорить с вампиром и другими тварями «Монстры у порога» — о чем поговорить с вампиром и другими тварями

Что скрывается за образом вампира, есть ли самобытность у российских монстров?

СНОБ
Крюки на ногах позволили роботу ANYmal вскарабкаться по приставной лестнице Крюки на ногах позволили роботу ANYmal вскарабкаться по приставной лестнице

Скорость подъема ANYmal в 232 раза превосходит результаты других роботов

N+1
Для аптечки, уборки и защиты от насекомых: химик назвал самые полезные эфирные масла Для аптечки, уборки и защиты от насекомых: химик назвал самые полезные эфирные масла

Как с помощью эфирных масел снять стресс после долгого дня и укрепить иммунитет

ТехИнсайдер
От Аристотеля до Альтмана: почему «эмерджентность» — ключевой термин для понимания ИИ От Аристотеля до Альтмана: почему «эмерджентность» — ключевой термин для понимания ИИ

Веками продолжавшиеся споры вокруг понятия эмерджентности

Forbes
Открыть в приложении