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

Криптобудущее Криптобудущее

Жизненный цикл цивилизаций и наступающая эпоха свободы

Популярная механика
Чему не учат в автошколе:  условные знаки автомобилистов Чему не учат в автошколе:  условные знаки автомобилистов

Кому и когда подмигивать аварийкой?

Maxim
«Чистый хайп и маркетинг» «Чистый хайп и маркетинг»

Что такое мемкоин и можно ли на нем заработать

РБК
Следствие вели: громкие происшествия с участием животных-людоедов Следствие вели: громкие происшествия с участием животных-людоедов

Человек чувствует себя хозяином на Земле, пока не встретится с хищником

Вокруг света
Президентская кампания Хиллари Клинтон Президентская кампания Хиллари Клинтон

Люди, пришедшие поддержать Хиллари Клинтон, повернулись к ней спиной

Дилетант
Сколопендр с австралийского острова уличили в охоте на птенцов тайфунников Сколопендр с австралийского острова уличили в охоте на птенцов тайфунников

Верховными хищниками австралийского острова Филлип оказались крупные сколопендры

N+1
Ангельская нумерология: что значит число 11:11 Ангельская нумерология: что значит число 11:11

Тебе случалось смотреть на часы и видеть повторяющиеся числа?

Cosmopolitan
Александр Прокофьев и Григорий Васинкевич Александр Прокофьев и Григорий Васинкевич

Яхтсмены FLOW выиграли чемпионат России и теперь целятся на мировое первенство

Собака.ru
Блог всемогущий Блог всемогущий

TikTok остается одним из самых скачиваемых приложений в мире

Cosmopolitan
Хейт: как быть и что делать? Хейт: как быть и что делать?

Соцсети сделали нас уязвимыми

Cosmopolitan
Как использовать NDA в России. Чек-лист для заказчиков и исполнителей Как использовать NDA в России. Чек-лист для заказчиков и исполнителей

Правила оформления соглашений о неразглашении конфиденциальной информации (NDA)

Inc.
Автомобили будущего можно будет оснащать онлайн Автомобили будущего можно будет оснащать онлайн

Будущее автопрома — разово или по подписке установка любых функций после покупки

Популярная механика
7 привычек, которые мешают нам добиваться большего 7 привычек, которые мешают нам добиваться большего

Расстаться с этими привычками сложно, ведь они приносят нам удовольствие

Psychologies
Старый способ обогнуть мир Старый способ обогнуть мир

Жизнь учебного парусника «Мир», который отправится в свою первую кругосветку

Вокруг света
Ася Казанцева Ася Казанцева

Звезда научного популяризаторства Ася Казанцева

Esquire
Денег нет и не будет? Денег нет и не будет?

Какие ошибки восприятия действительности мешают нам увеличить свой доход

Лиза
Приятного аппетита, маглы! Рецепты из Приятного аппетита, маглы! Рецепты из

Рецепты Сливочного пива, зелья Феликс Фелицис и любимого чая Дамблдора

Esquire
Зачем вся эта музыка, когда есть я? Зачем вся эта музыка, когда есть я?

Изменить свою жизнь и преодолеть свои страхи. Все это у Mary Gu уже получилось

Glamour
Французские археологи обнаружили богатый клад урнопольской культуры Французские археологи обнаружили богатый клад урнопольской культуры

Бронзовые артефакты урнопольской культуры относятся к 800 году до нашей эры

N+1
Змей Горыныч: подсчет поголовья Змей Горыныч: подсчет поголовья

Если бы Змей Горыныч был реальным существом, то что о нем мог бы сказать биолог?

Вокруг света
Хотите жить с партнером дружно — давайте себе выспаться Хотите жить с партнером дружно — давайте себе выспаться

Раздражение и нервозность от недосыпа наверняка выплескиваются на близких

Psychologies
Пара едва не рассталась из-за загадочно появившегося дома платья Пара едва не рассталась из-за загадочно появившегося дома платья

Мы доверяем партнеру, но иногда происходит нечто, чему сложно найти объяснение

Psychologies
10 способов привыкнуть к беременности и грядущим переменам 10 способов привыкнуть к беременности и грядущим переменам

Будущая мама может испытывать смятение и страх. Как «устаканить» свои чувства?

9 месяцев
Вездеход Копытова: из водопроводных труб и деталей от старых автомобилей он клепает что-то невероятное Вездеход Копытова: из водопроводных труб и деталей от старых автомобилей он клепает что-то невероятное

Вездеход Александра Копытова воодушевит каждого любителя внедорожных «покатушек»

Популярная механика
«Мой муж проводит в туалете подозрительно много времени» «Мой муж проводит в туалете подозрительно много времени»

Почему мужчины так любят надолго запираться в туалете?

Psychologies
Как впечатлить инвесторов своим стилем управления Как впечатлить инвесторов своим стилем управления

Как стать продуктивными руководителями в глазах инвестора

Inc.
Британская аудиторская компания Ernst & Young начала общаться с клиентами через дипфейки сотрудников Британская аудиторская компания Ernst & Young начала общаться с клиентами через дипфейки сотрудников

Как из 40-минутного видео сделать виртуальную копию человека?

VC.RU
«Титаник» здорового человека: история гибели лайнера почти со счастливым концом «Титаник» здорового человека: история гибели лайнера почти со счастливым концом

Удачное стечение обстоятельств позволило избежать жертв при кораблекрушении

Вокруг света
Новый френч: как сделать самый классический маникюр и не выглядеть старомодно Новый френч: как сделать самый классический маникюр и не выглядеть старомодно

Новый френч маникюр

Cosmopolitan
Максим Михеенко: «Моя жизнь напоминает сериалы» Максим Михеенко: «Моя жизнь напоминает сериалы»

Когда-то 3D-художник Максим Михеенко жил в ульяновской «хрущевке»

Cosmopolitan
Открыть в приложении