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

Электрический сноуборд Электрический сноуборд

Настало время познакомиться с модным зеленым сноубордом ELIQ на электротяге

Популярная механика
Как сохранить свежесть вина после вскрытия пробки Как сохранить свежесть вина после вскрытия пробки

Советы, как спасти вино, от настоящих сомелье, рестораторов и ученых

Популярная механика
Успеть за 15 секунд Успеть за 15 секунд

Людям надоело притворяться – в TikTok они остаются собой

Популярная механика
Тонкая Италия Тонкая Италия

Дизайнер Алина Цыганова показала свою новую квартиру

Tatler
Билет в один конец Билет в один конец

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

Популярная механика
«Сделай меня точно. Как репродуктивные технологии меняют мир» «Сделай меня точно. Как репродуктивные технологии меняют мир»

Отрывок из книги Инны Денисовой — как бесплодие связано со стрессом?

N+1
Не рокот космодрома Не рокот космодрома

Как и зачем строят космодромы

Популярная механика
Как сервисы доставки еды влияют на наше здоровье Как сервисы доставки еды влияют на наше здоровье

Сервисы доставок не такие милые помощники, как может показаться

Популярная механика
Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
Последняя публичная казнь через отсечение головы гильотиной во Франции: история одного фото Последняя публичная казнь через отсечение головы гильотиной во Франции: история одного фото

В 1939 году в Версале казнили серийного убийцу, немца Эжена Вейдмана

Вокруг света
Гидрофойл для миллионов Гидрофойл для миллионов

Гидрофойл – доска на подводных крыльях для серфинга

Популярная механика
Склонность упорядочивать объекты слева направо оказалась не врожденной Склонность упорядочивать объекты слева направо оказалась не врожденной

Склонность упорядочивать объекты слева направо не врожденная особенность

N+1
Строители невидимых путей Строители невидимых путей

Как устроен морской порт

Популярная механика
9 признаков того, что вы готовы стать предпринимателем 9 признаков того, что вы готовы стать предпринимателем

9 качеств людей, которые могут спокойно открыть собственное дело

Inc.
Метавселенные Метавселенные

Главная технология и тренд этого года – виртуальные вселенные, или метавселенные

Популярная механика
Как технологии совершенствуют рынок недвижимости Как технологии совершенствуют рынок недвижимости

Как технологии изменят сферу недвижимости в ближайшем будущем?

Популярная механика
Мастер мира Мастер мира

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

Популярная механика
Книги о путешествиях: 11 произведений, позволяющих посетить другие страны, не вставая с дивана Книги о путешествиях: 11 произведений, позволяющих посетить другие страны, не вставая с дивана

Подборка книг про путешествия и приключения современных и классических авторов

Playboy
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
Самый мрачный год в истории Лондона XX века. Глава книги «Страх и Надежда: как Черчилль спас Британию от катастрофы» Самый мрачный год в истории Лондона XX века. Глава книги «Страх и Надежда: как Черчилль спас Британию от катастрофы»

Отрывок из книги «Страх и Надежда: как Черчилль спас Британию от катастрофы»

Esquire
Новое чувство астрофизики Новое чувство астрофизики

Миссия LISA станет самым большим научным инструментом в истории человечества

Популярная механика
Разделать под орех: секреты приготовления идеального сациви Разделать под орех: секреты приготовления идеального сациви

Какое праздничное застолье без сациви?

Вокруг света
Выживут только инфорги Выживут только инфорги

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

Популярная механика
Ася Казанцева Ася Казанцева

Звезда научного популяризаторства Ася Казанцева

Esquire
Долгая счастливая жизнь Долгая счастливая жизнь

Старение – это естественно, но не нормально

Популярная механика
Коронный выход Коронный выход

За основу нового балета Алексей Мирошниченко взял биографию иранской императрицы

Harper's Bazaar
Одомашнивание: новый цикл Одомашнивание: новый цикл

До конца нынешнего десятилетия произойдет очередная революция

Популярная механика
Вопреки всему: история любви четырехногой циркачки Жозефины Миртл Корбин Вопреки всему: история любви четырехногой циркачки Жозефины Миртл Корбин

Жозефина была знаменитой «четырехногой девочкой из Техаса»

Cosmopolitan
Автобудущее Автобудущее

Мы находимся на пороге одних из самых быстрых перемен в работе транспорта

Популярная механика
Древние жители Узбекистана оказались генетически родственны современным европейцам Древние жители Узбекистана оказались генетически родственны современным европейцам

Палеогенетики проанализировали 27 геномов древних людей из Узбекистана

N+1
Открыть в приложении