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

Ускользающие инопланетяне Ускользающие инопланетяне

Новая шкала инопланетных цивилизаций

Популярная механика
Почему наш мозг так хорошо чувствует себя в отпуске Почему наш мозг так хорошо чувствует себя в отпуске

Наш мозг уже отдыхает в процессе ожидания отпуска

Популярная механика
Твой персональный код Твой персональный код

Какими бывают тесты ДНК

Популярная механика
Дутая сенсация: кто и зачем строит дирижабли в XXI веке Дутая сенсация: кто и зачем строит дирижабли в XXI веке

Дирижабли возвращаются!

Maxim
Перевал Перевал

С момента гибели туристов из группы Игоря Дятлова прошло больше полувека

Популярная механика
Dose Dose

Dose — об отношениях с Сюзанной и о том, почему мечтает поработать с Дорном

ЖАРА Magazine
Гора серебряная Гора серебряная

Как добывают благородные металлы

Популярная механика
29 двигателей до Марса: SpaceX готовит к первому запуску самую большую ракету в истории 29 двигателей до Марса: SpaceX готовит к первому запуску самую большую ракету в истории

SpaceX продолжает работать над проектом крупнейшей ракеты-носителя Starship

Вокруг света
Человек, который придумывает будущее Человек, который придумывает будущее

Компания с российскими корнями разрабатывает уникальные технологии для авто

Популярная механика
История одной фотографии: моряки отдают честь безногому ветерану Великой Отечественной войны История одной фотографии: моряки отдают честь безногому ветерану Великой Отечественной войны

И все-таки — фотография документальная или постановочная?

Maxim
Истребитель дронов Истребитель дронов

Российская компания представила первый в мире беспилотный истребитель дронов

Популярная механика
Чьи мечты мы реализуем и как ставить собственные цели Чьи мечты мы реализуем и как ставить собственные цели

Зачастую установки в нашей голове принадлежат вовсе не нам

Psychologies
Андроид-чемпион Андроид-чемпион

Как роботы защищают честь российского футбола

Популярная механика
«Делами, не словами»: как Эммелин Панкхерст добилась избирательного права для женщин «Делами, не словами»: как Эммелин Панкхерст добилась избирательного права для женщин

Суфражистки под руководством Панкхерст они добились для женщин права голосовать

Forbes
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
«Святая» Мария: как выглядит канадка-фрик с безразмерной попой и грудью «Святая» Мария: как выглядит канадка-фрик с безразмерной попой и грудью

Эта канадка благодаря многочисленным модификациям тела

Cosmopolitan
Будущее батарей близко Будущее батарей близко

Литий-ионные батареи вполне заслужили почетную пенсию

Популярная механика
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
Гидрофойл для миллионов Гидрофойл для миллионов

Гидрофойл – доска на подводных крыльях для серфинга

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.
Кодекс поведения робота Кодекс поведения робота

В чем заключаются ключевые проблемы взаимодействия человека и ИИ

Популярная механика
Ты что творишь? Ты что творишь?

«Татлер» заглянул в мир художника Евгения Антуфьева

Tatler
Долгая счастливая жизнь Долгая счастливая жизнь

Старение – это естественно, но не нормально

Популярная механика
Бесцельный запрет: может ли правительство отказаться от сдерживания цен на бензин Бесцельный запрет: может ли правительство отказаться от сдерживания цен на бензин

За попытки притормозить рост цен на бензин платит не только бизнес, но и бюджет

Forbes
Боевой друг Боевой друг

Что принципиально нового можно сделать с АК?

Популярная механика
Как читать «Гранатовый браслет» Куприна Как читать «Гранатовый браслет» Куприна

На какие детали нужно обратить внимание в повести «Гранатовый браслет»

Культура.РФ
Мастер мира Мастер мира

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

Популярная механика
Алиенора Аквитанская — мятежница на троне Алиенора Аквитанская — мятежница на троне

В XII веке титул «Мисс Европа» принадлежал Алиеноре Аквитанской

Вокруг света
Водородный разворот Водородный разворот

Как устроена водородная энергетика и чем «водоробус» лучше электробуса

Популярная механика
Не слипнется: 11 самых известных американских сладостей Не слипнется: 11 самых известных американских сладостей

Традиционные сладости американцев, по которым они сходят с ума

Cosmopolitan
Открыть в приложении