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

6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Елена Качаева. Ватная игрушка: любовь к ней вдохнула новую жизнь в деревню Елена Качаева. Ватная игрушка: любовь к ней вдохнула новую жизнь в деревню

Однажды семья кукольников решила развлечь местных детей мастер-классом...

Домашний Очаг
Очень тяжелые носители Очень тяжелые носители

Прототипы будущей сверхтяжелой ракеты Starship продолжают испытания

Популярная механика
Ожирение: что известно науке Ожирение: что известно науке

Какие виды рака напрямую связаны с лишним весом, может ли полнота быть здоровой?

Reminder
Винтокрыл против конвертоплана Винтокрыл против конвертоплана

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

Популярная механика
Александр Секацкий Александр Секацкий

Секацкий – редкий для России типаж профессора-левака с Восточного побережья США

Esquire
Одомашнивание: новый цикл Одомашнивание: новый цикл

До конца нынешнего десятилетия произойдет очередная революция

Популярная механика
Аэротакси, воздушная доставка, летающий мотоцикл: лучшие БПЛА от российских компаний Аэротакси, воздушная доставка, летающий мотоцикл: лучшие БПЛА от российских компаний

Трудно представить себе, что первые дроны появились менее двадцати лет назад

Популярная механика
Маломощные реакторы спасут мирный атом Маломощные реакторы спасут мирный атом

Репутация – главная проблема атомной энергетики в XXI веке

Популярная механика
Углеродный маневр: как снизить выбросы с пользой для экономики Углеродный маневр: как снизить выбросы с пользой для экономики

Для России агрессивное продвижение климатической повестки несет риски

Forbes
Долгая счастливая жизнь Долгая счастливая жизнь

Старение – это естественно, но не нормально

Популярная механика
Вызов российским корабелам Вызов российским корабелам

Госконтракты на строительство судов систематически уходят на иностранные верфи

Эксперт
Не рокот космодрома Не рокот космодрома

Как и зачем строят космодромы

Популярная механика
Как приготовить блинчики словно в мишленовском ресторане: 5 подсказок от шеф-повара Как приготовить блинчики словно в мишленовском ресторане: 5 подсказок от шеф-повара

С этими лайфхаками ты добьешься совершенства в приготовлении блинов

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
Аналоги Nike, Uniqlo и других: кто в Китае растёт вместо западных брендов и чем они примечательны Аналоги Nike, Uniqlo и других: кто в Китае растёт вместо западных брендов и чем они примечательны

Почему пользователи китайской соцсети Weibo призвали к бойкоту H&M и Nike

VC.RU
Криптобудущее Криптобудущее

Жизненный цикл цивилизаций и наступающая эпоха свободы

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
Сила света Сила света

Как устроена индустрия световых шоу и инсталляций

Популярная механика
Темнокожий обитатель Арктики, жук-изумруд, птицы-фокусники: мастера оптических иллюзий в мире животных Темнокожий обитатель Арктики, жук-изумруд, птицы-фокусники: мастера оптических иллюзий в мире животных

Может ли черное оказаться белым, а коричневое — зеленым?

Вокруг света
Водородный разворот Водородный разворот

Как устроена водородная энергетика и чем «водоробус» лучше электробуса

Популярная механика
Точная стыковка Точная стыковка

Как правильно оформить стыки потолка и пола со стенами?

Идеи вашего дома
Боевой друг Боевой друг

Что принципиально нового можно сделать с АК?

Популярная механика
Банный день Банный день

Строим традиционную русскую баню на дачном участке

Лиза
Строители невидимых путей Строители невидимых путей

Как устроен морской порт

Популярная механика
Точно не соскучишься: 12 прикольных игр для веселой компании Точно не соскучишься: 12 прикольных игр для веселой компании

Не знаете, во что поиграть в компании взрослых? Вам сюда

Playboy
Мечта путешественника Мечта путешественника

Предприниматель из Новосибирска создал единую сим-карту для 200 стран

Forbes
Как переживали изоляцию русские писатели и их герои Как переживали изоляцию русские писатели и их герои

Многих русских писателей коснулась изоляции: карантин или ссылка

Культура.РФ
Био-механизм Био-механизм

Пауки, пожалуй, самые высокотехнологичные существа на планете

Вокруг света
Измены и тайные романы: личная жизнь Ваенги, Булановой и других поп-звезд Измены и тайные романы: личная жизнь Ваенги, Булановой и других поп-звезд

Личная жизнь у Кати Лель, Татьяны Булановой и других звезд складывалась непросто

Cosmopolitan
Открыть в приложении