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

Выживут только блокчейны Выживут только блокчейны

Нужен ли искусству блокчейн? А если нужен, то зачем? Каковы его перспективы?

Популярная механика
Слушать тишину Слушать тишину

Ладога, Валаам, Карелия... То, что доктор прописал для измученных суетой

Лиза
«Глаза» для беспилотников «Глаза» для беспилотников

Автомобили с круглой нашлепкой на крыше сегодня на дорогах уже не редкость

Популярная механика
Лимонный остров: итальянский Капри в 10 фотокарточках Лимонный остров: итальянский Капри в 10 фотокарточках

Как выглядит остров Капри

Вокруг света
Модернизация легенды Модернизация легенды

ВССМ «Винторез» и АСМ «Вал»

Популярная механика
Шампанское священной дружины Шампанское священной дружины

Глупый и не совсем приличный финал жизни героического генерала Скобелева

Вокруг света
Боевой друг Боевой друг

Что принципиально нового можно сделать с АК?

Популярная механика
Что такое «биоэтика», и зачем ученые просят разрешение для проведения опытов на крысах Что такое «биоэтика», и зачем ученые просят разрешение для проведения опытов на крысах

Разбираемся, что такое биоэтика и как она работает

Популярная механика
Огнем и волной Огнем и волной

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

Популярная механика
Космический сигнал: зачем делать сервер на орбите и как это изменит мир Космический сигнал: зачем делать сервер на орбите и как это изменит мир

Любая индустрия рано или поздно приведет вас в космос

Популярная механика
Твой персональный код Твой персональный код

Какими бывают тесты ДНК

Популярная механика
Ян Гэ: «Я хочу, чтобы всё было в радость!» Ян Гэ: «Я хочу, чтобы всё было в радость!»

Актриса поговорила с Cosmo о любви – к маме, бойфренду, профессии и Брэду Питту

Cosmopolitan
Мастер мира Мастер мира

VR-концерт в соборе Нотр-Дам де Пари, восстановленном в виртуальной реальности

Популярная механика
7 мифов о клещах, которые сбивают вас с толку 7 мифов о клещах, которые сбивают вас с толку

Мало кто знает, что разгар сезона клещей случается не только весной, но и осенью

Популярная механика
Одомашнивание: новый цикл Одомашнивание: новый цикл

До конца нынешнего десятилетия произойдет очередная революция

Популярная механика
Предка выращиваемых термитами грибов заподозрили в предрасположенности к одомашниванию Предка выращиваемых термитами грибов заподозрили в предрасположенности к одомашниванию

Биологи изучили филогению одомашненных термитами грибов

N+1
Билет в один конец Билет в один конец

Илон Маск мечтает умереть на Марсе, и он по-своему прав

Популярная механика
Как изменились самые красивые модели Victoria's Secret Как изменились самые красивые модели Victoria's Secret

У каждой модели Victoria's Secret есть свои секреты красоты

VOICE
Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
Исследование: сон меньше семи часов в сутки существенно влияет на принимаемые вами решения Исследование: сон меньше семи часов в сутки существенно влияет на принимаемые вами решения

Почему нам так важен сон и сколько его нужно в день для продуктивной работы

Inc.
Водородный разворот Водородный разворот

Как устроена водородная энергетика и чем «водоробус» лучше электробуса

Популярная механика
Где не ступала нога мавра: 5 фактов об Астурии Где не ступала нога мавра: 5 фактов об Астурии

Северная провинция Испании не относится к числу наиболее популярных регионов

Вокруг света
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
Полтинник я вам дам: фильму «12 стульев» Леонида Гайдая — 50 лет. Вот, как он создавался Полтинник я вам дам: фильму «12 стульев» Леонида Гайдая — 50 лет. Вот, как он создавался

История создания фильма «12 стульев», который стал самым сложным для Гайдая

Esquire
Перевал Перевал

С момента гибели туристов из группы Игоря Дятлова прошло больше полувека

Популярная механика
Экологический переворот: как «зеленая повестка» влияет на экономику Экологический переворот: как «зеленая повестка» влияет на экономику

Сегодня «зеленая повестка» — мировой тренд

Forbes
Гидрофойл для миллионов Гидрофойл для миллионов

Гидрофойл – доска на подводных крыльях для серфинга

Популярная механика
Два раза в одну реку: 7 причин никогда не возвращаться к своему бывшему Два раза в одну реку: 7 причин никогда не возвращаться к своему бывшему

Почему никогда-никогда не стоит возобновлять отношения с бывшим?

Cosmopolitan
Как полюбить будущее и не сойти с ума Как полюбить будущее и не сойти с ума

Артемий Лебедев в российском интернете, как Пелевин – в русской литературе

Популярная механика
Детали ковбойской жизни, о которых нам наврали в вестернах Детали ковбойской жизни, о которых нам наврали в вестернах

В вестернах чуть больше правды, чем в фильмах про Мстителей

Maxim
Открыть в приложении