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

Боевой друг Боевой друг

Что принципиально нового можно сделать с АК?

Популярная механика
Коронный выход Коронный выход

За основу нового балета Алексей Мирошниченко взял биографию иранской императрицы

Harper's Bazaar
Ускользающие инопланетяне Ускользающие инопланетяне

Новая шкала инопланетных цивилизаций

Популярная механика
Монолог русской жены: Монолог русской жены:

Монолог русской жены. Публикуем как есть — от первого до последнего слова

Cosmopolitan
Иван Васильевич меняет биографию Иван Васильевич меняет биографию

Как физики расследуют преступления, совершенные сотни лет назад?

Популярная механика
Музыка в гараже, церкви и фургоне: как создавались студии, где записывали Queen, The Rolling Stones и Oasis Музыка в гараже, церкви и фургоне: как создавались студии, где записывали Queen, The Rolling Stones и Oasis

Как создавали первые пластинки Дэвиса и Пресли

VC.RU
Одомашнивание: новый цикл Одомашнивание: новый цикл

До конца нынешнего десятилетия произойдет очередная революция

Популярная механика
Как и почему женщины изменяют статусным красавцам с самыми затрапезными заморышами? Как и почему женщины изменяют статусным красавцам с самыми затрапезными заморышами?

Интересные выводы о природе неверности среди людей

Maxim
Третий путь атомной энергетики Третий путь атомной энергетики

В Курчатовском институте завершается модернизация токамака Т-15

Популярная механика
Звездные российские актрисы, которые выглядят намного моложе своих лет Звездные российские актрисы, которые выглядят намного моложе своих лет

Время будто остановилось для этих красавиц. Бьюти-секреты звезд

Cosmopolitan
Долгая счастливая жизнь Долгая счастливая жизнь

Старение – это естественно, но не нормально

Популярная механика
Почему после второго «Отряда самоубийц» вам не захочется смотреть рядовые кинокомиксы Почему после второго «Отряда самоубийц» вам не захочется смотреть рядовые кинокомиксы

С радостью заявляем, что сиквел получился намного лучше первой части

GQ
Нечеловеческий секс Нечеловеческий секс

Почему мы все еще занимаемся сексом по старинке – с живыми людьми?

Популярная механика
Долгожитель Долгожитель

У этого пентхауса в самом центре Падуи долгая жизнь

SALON-Interior
Винтокрыл против конвертоплана Винтокрыл против конвертоплана

«Вертолет» не самый подходящий термин для описания этих воздушных монстров

Популярная механика
В НИУ ВШЭ создали интерактивную карту истории рок-музыки в Екатеринбурге В НИУ ВШЭ создали интерактивную карту истории рок-музыки в Екатеринбурге

Карта истории рок-музыки в Екатеринбурге

Популярная механика
Выживут только инфорги Выживут только инфорги

«Инфорги» — люди, которые придут на смену Homo Sapiens

Популярная механика
Человеколюбивое мироздание: Почему Вселенная такова, какова она есть? Человеколюбивое мироздание: Почему Вселенная такова, какова она есть?

В последнее время ученые смогли заметить в устройстве мира любопытные совпадения

Популярная механика
Не рокот космодрома Не рокот космодрома

Как и зачем строят космодромы

Популярная механика
Почему мы не можем оторваться от любимого сериала Почему мы не можем оторваться от любимого сериала

Почему сериалы так сильно действуют на нас

Psychologies
Водородный разворот Водородный разворот

Как устроена водородная энергетика и чем «водоробус» лучше электробуса

Популярная механика
Массовое заражение волнами: как москвичи подсели на вейксерфинг в пандемию и кто на этом зарабатывает Массовое заражение волнами: как москвичи подсели на вейксерфинг в пандемию и кто на этом зарабатывает

Как в России зародились вейксерф-клубы и за счет чего они расцвели

Forbes
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
Советы старейшин Советы старейшин

Как выбрать тьютора, кружок по робототехнике и перспективную профессию?

Tatler
Мастер мира Мастер мира

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

Популярная механика
«Девятый вал»: эффект погружения «Девятый вал»: эффект погружения

Вместо фильмов-катастроф зрители смотрели морские пейзажи Айвазовского

Вокруг света
Добро пожаловать в черную дыру Добро пожаловать в черную дыру

Как насчет визита к одной из черных дыр?

Популярная механика
Как отменить подписку на Нетфликс на смартфоне, ПК и телевизоре Как отменить подписку на Нетфликс на смартфоне, ПК и телевизоре

Мы расскажем, как отписаться от Нетфликс

CHIP
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
Ужин из простых продуктов на скорую руку: 8 сытных и вкусных идей Ужин из простых продуктов на скорую руку: 8 сытных и вкусных идей

Подборка идей для ужина, которые не потребуют много времени и сил для готовки

Playboy
Открыть в приложении