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

Ниже солнца, выше воды Ниже солнца, выше воды

Беспилотное судно с почти неограниченным запасом хода

Популярная механика
1971: между бурей и мраком 1971: между бурей и мраком

Полвека назад мир переживал удивительный год

GQ
Верхом на вихре Верхом на вихре

Возможное будущее гражданской авиации

Популярная механика
От чего помогает активированный уголь и зачем его продолжают употреблять От чего помогает активированный уголь и зачем его продолжают употреблять

Какой эффект оказывает активированный уголь на организм?

РБК
Карбон звучащий Карбон звучащий

Из карбона теперь делают музыкальные инструменты

Популярная механика
Герой-любовник! Главные женщины Антонио Бандераса - от Мадонны до Мелани Гриффит Герой-любовник! Главные женщины Антонио Бандераса - от Мадонны до Мелани Гриффит

Антонио Бандерас может похвастаться громкими победами на любовном фронте

Cosmopolitan
Собираясь к Ганимеду Собираясь к Ганимеду

Европейское космическое агентство готовится к запуску зонда в систему Юпитера

Популярная механика
Таяние ледников обвинили в провоцировании мутаций вирусов на дне арктических озер Таяние ледников обвинили в провоцировании мутаций вирусов на дне арктических озер

Таяние ледников может способствовать мутациям вирусов из донных отложений озер

N+1
Новый главный Новый главный

Самый большой, сложный и мощный космический телескоп в истории

Популярная механика
Где можно работать студенту без опыта: 13 вариантов добычи денег во время учебы Где можно работать студенту без опыта: 13 вариантов добычи денег во время учебы

Оптимальные способы подработки для студентов университетов и институтов

Playboy
Перевал Перевал

С момента гибели туристов из группы Игоря Дятлова прошло больше полувека

Популярная механика
Любовь к авокадо и поглаживание живота: за что критиковали Меган Маркл Любовь к авокадо и поглаживание живота: за что критиковали Меган Маркл

Самые громкие (и зачастую абсурдные) обвинениях в адрес Меган Маркл

РБК
Водородный разворот Водородный разворот

Как устроена водородная энергетика и чем «водоробус» лучше электробуса

Популярная механика
Археологи нашли в погребении медно-каменного века под Петрозаводском 140 янтарных украшений Археологи нашли в погребении медно-каменного века под Петрозаводском 140 янтарных украшений

Могила мужчины высокого социального статуса найдена в окрестностях Петрозаводска

N+1
Метавселенные Метавселенные

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

Популярная механика
Как просить прощения, чтобы точно быть услышанным Как просить прощения, чтобы точно быть услышанным

Как попросить прощения у любимого человека и действительно получить его

Cosmopolitan
Строители невидимых путей Строители невидимых путей

Как устроен морской порт

Популярная механика
Находки в сарае: 7 редких авто, которые обнаружили чисто случайно Находки в сарае: 7 редких авто, которые обнаружили чисто случайно

Редкие авто, которые были забыты в старых горожах

РБК
Мастер мира Мастер мира

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

Популярная механика
Герои фильмов, с которыми мы бы хотели провести лето Герои фильмов, с которыми мы бы хотели провести лето

Киногерои, которые всегда знают, как провести время с огоньком

Playboy
Андроид-чемпион Андроид-чемпион

Как роботы защищают честь российского футбола

Популярная механика
Внимание всем постам Внимание всем постам

Подсчитай прибыль и убытки от своего поведения в социальных сетях

Cosmopolitan
Кодекс поведения робота Кодекс поведения робота

В чем заключаются ключевые проблемы взаимодействия человека и ИИ

Популярная механика
Лидер революции: 10 мифов о Фиделе Кастро Лидер революции: 10 мифов о Фиделе Кастро

Развенчиваем мифы о самом знаменитом кубинском лидере Фиделе Кастро

Вокруг света
Ускользающие инопланетяне Ускользающие инопланетяне

Новая шкала инопланетных цивилизаций

Популярная механика
Звезда правильной формы Звезда правильной формы

Какие модные тренировки помогают в этом знаменитостям

Лиза
Побег с аэродрома Побег с аэродрома

Циклолеты – «летающие комбайны» – становятся экономичнее квадрокоптеров

Популярная механика
Окрашивания, которые добавляют возраста: не делай так! Окрашивания, которые добавляют возраста: не делай так!

Неправильно подобранный оттенок волос может добавить тебе лишний десяток лет

VOICE
Выживут только инфорги Выживут только инфорги

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

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
Открыть в приложении