С 17 февраля по 10 апреля 2020 года был осуществлен монтаж двух новых кластеров оптических модулей, шестого и седьмого из двенадцати. Эффективный объем установки вырос до 0,35 км3.

Нейтринный телескоп Baikal-GVD предназначен для регистрации и исследования потоков нейтрино сверхвысоких энергий от астрофизических источников. С его помощью ученые планируют исследовать процессы с огромным выделением энергии, которые происходили во Вселенной в далеком прошлом. Одной из загадок современной астрофизики является механизм рождения во Вселенной нейтрино в миллиарды раз энергичнее солнечных нейтрино, и Байкальский нейтринный телескоп, благодаря своим уникальным характеристикам, может пролить свет на эту тайну.

По проекту объем готовой установки на озере Байкал должен составить порядка одного кубического километра. В текущем 2020 году был сделан очередной важный шаг в этом направлении – установлено два новых кластера. Эффективный объем установки в задаче регистрации ливневых событий от нейтрино вырос до ~ 0,35 кубического километра.

"Это большой успех команды Института ядерных исследований Российской академии наук (ИЯИ РАН, Москва), Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна) и других членов коллаборации Baikal-GVD. Мы планируем продолжить работу и в ближайшие годы завершить развертывание уникального детектора нейтрино. Телескоп уже работает и набирает данные. Одновременно с этим продолжается его наращивание», — говорит директор ИЯИ РАН, член-корр. РАН, д.ф.-м.н. Леонид Владимирович Кравчук.

Директор ОИЯИ (Дубна), акад. РАН, д.ф.-м.н. Виктор Анатольевич Матвеев поясняет: «Эффективный объем Baikal — GVD в задаче регистрации ливневых событий от нейтрино высоких энергий составляет теперь 0,35 км3, что позволяет надеяться на регистрацию и выделение трех — четырех таких событий в течение года. Это означает, что мы находимся уже на расстоянии одной — двух успешных экспедиций до IceCube, где средний темп счета таких событий составляет четыре — шесть в год в зависимости от энергетического порога регистрации».

Строящийся Байкальский нейтринный телескоп является уникальной научной установкой и, наряду с телескопами IceCube, ANTARES и KM3NeT, входит в Глобальную нейтринную сеть (GNN) как важнейший элемент сети в Северном полушарии Земли.

"Всего за каких-то пять лет такой успех! Беспрецедентно для нынешних российских реалий не только по срокам, масштабам, но и по выполняемости намеченных планов," — отметил д.ф.-м.н. Вадим Александрович Бедняков, директор одного из участников проекта — Лаборатории ядерных проблем им. В.П. Джелепова ОИЯИ (Дубна).

Байкальский нейтринный телескоп устанавливается на расстоянии 3,5 км от берега на глубине 750 — 1300 метров в Южной котловине озера Байкал. Монтаж установки производится со льда, что является важным преимуществом байкальского проекта по сравнению с другими проектами, где телескопы разворачиваются непосредственно с морских судов.

В этот раз на долю участников экспедиции выпали суровые испытания, которые вообще поставили под угрозу выполнение плана. Плана, над которым на протяжении целого года добросовестно трудились десятки исследователей.

"В этом году экспедиция работала в абсолютно аномальных природных условиях: во время становления льда на озере сильный ветер поломал ледовый покров, и в дальнейшем он превратился в конгломерат плохо смерзшихся льдин и торосов, что существенно осложнило работу. Такого я не припомню за всю 40-летнюю историю наших работ на Байкале. И только благодаря огромному опыту и высокому профессионализму участников экспедиции удалось выполнить все работы в полном объеме и в срок," — поделился Григорий Владимирович Домогацкий, заведующий Лабораторией нейтринной астрофизики высоких энергий ИЯИ РАН, д.ф.-м.н., член-корр. РАН, руководитель коллаборации Baikal-GVD.

"Природа в этот раз поставила перед нами очень сложную задачу," — соглашается и. о. начальника экспедиции Игорь Анатольевич Белолаптиков (ОИЯИ), — "и мы не до конца понимали, как сумеем разрезать лед и справиться с торосами, чтобы проложить кабели к новой установке. Но мы нашли решение, и у нас все получилось!"

За время этой экспедиции были установлены не только два новых кластера, но и экспериментальная технологическая гирлянда, оснащенная пятью калибровочными лазерными источниками света. Выбранная конфигурация расположения лазеров обеспечивает возможность калибровки всех каналов кластера. Первичное тестирование лазерных источников света в условиях их штатного расположения в установке показало их полную работоспособность.

"Для повышения эффективности регистрации нейтринных событий была установлена дополнительная экспериментальная гирлянда, использующая для обмена данными глубоководные оптоволоконные кабельные коммуникации, – говорит Владимир Маратович Айнутдинов, д.ф.-м.н, ведущий научный сотрудник ИЯИ РАН. – Увеличение пропускной способности системы передачи информации и производительности глубоководной аппаратуры позволяет реализовать гибкую систему формирования триггера, ориентированную на конкретные физические задачи, и исследовать возможности онлайн обработки и фильтрации данных непосредственно под водой".

Всего в экспедиции участвовало 60 научных сотрудников, инженеров, техников, рабочих, включая волонтеров. Среди них 3 специалиста из зарубежных организаций. Программа экспедиции 2020 года выполнена полностью.

В международную научную коллаборацию Baikal-GVD этого года вошли Институт ядерных исследований РАН (Москва), Объединенный институт ядерных исследований (Дубна), Иркутский государственный университет, Нижегородский государственный технический университет, Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, Институт экспериментальной и прикладной физики Чешского технического университета (Прага, Чехия), Факультет математики, физики и информатики Университета имени Я.А. Коменского (Братислава, Словакия), Институт ядерной физики Польской академии наук (Краков, Польша), компания EvoLogics GmbH (Берлин, ФРГ).

Основными организаторами работ выступили Институт ядерных исследований Российской академии наук (ИЯИ РАН, Москва) и Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна).

Источники

На озере Байкал завершила работу очередная экспедиция по строительству глубоководного нейтринного телескопа
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, 20/04/2020
Ученые ИГУ завершили монтаж нескольких кластеров нейтринного телескопа Baikal-GVD
Сибирское информационное агентство (sia.ru), 13/04/2020
Пресс-релиз 2020 проекта Baikal-GVD
Объединенный институт ядерных исследований (jinr.ru), 20/04/2020
Ученые ИГУ завершили монтаж двух кластеров глубоководного нейтринного телескопа Baikal-GVD
Областная газета (ogirk.ru), 13/04/2020
На Байкале создают глубоководный нейтринный телескоп
Номер один (gazeta-n1.ru), 14/04/2020
Два кластера глубоководного нейтринного телескопа установили на Байкале
ИрСити (ircity.ru), 13/04/2020
Завершен монтаж очередных кластеров глубоководного нейтринного телескопа Baikal-GVD
ИА Телеинформ (i38.ru), 13/04/2020
На Байкале создают глубоководный нейтринный телескоп
ИА Красная весна (rossaprimavera.ru), 13/04/2020
На Байкале продолжают сборку глубоководного нейтринного телескопа
ИА Байкал Медиа Консалтинг (baikal-media.ru), 13/04/2020
Очередной этап развертывания уникального нейтринного телескопа завершен на Байкале
ИА Альтаир (altairk.ru), 13/04/2020
Новый шаг к эпохе нейтринной астрономии сделали иркутские ученые
Байкал.Life (baikallife.ru), 13/04/2020
Очередной этап развертывания уникального нейтринного телескопа завершен на Байкале
Irkutsk.News, 13/04/2020
Ученые монтируют на Байкале глубоководный нейтринный телескоп
Irksib.ru, 13/04/2020

Похожие новости

  • 12/09/2019

    Ученые подошли к пониманию природы космических лучей сверхвысоких энергий

    ​Международная научная коллаборация TAIGA (Tunka Advanced Instrument for cosmic ray physics and Gamma Astronomy) запускает одну из крупнейших в мире гамма-обсерваторий, позволяющую впервые исследовать гамма-излучение и космические лучи предельно сверхвысоких энергий.
    545
  • 25/05/2019

    Ученые доказали, что слияние белых карликов не всегда приводит к термоядерному взрыву

    ​Российские ученые из Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова нашли подтверждение тому, что слияние массивных белых карликов не всегда сопровождается термоядерным взрывом, а может привести к образованию нейтронной звезды.
    1004
  • 14/12/2018

    Российские физики раскрыли новый механизм образования железо-углеродных наночастиц

    ​Российские физики установили, как под действием высокой температуры и большого давления формируются покрытые углеродной оболочкой наночастицы из соединений железа с углеродом — карбидов. Эти данные помогут разработать методы синтеза нанокомпозитов с заданными свойствами для медицины, электроники и других областей.
    1345
  • 17/05/2018

    На Байкале установили третий кластер нейтринного детектора, позволяющего изучать Вселенную

    ​Ученые международной коллаборации "Байкал" завершили развертывание третьего кластера нейтринного телескопа Baikal-GVD в акватории озера, объединив его в единую систему с ранее установленными кластерами.
    695
  • 11/08/2020

    Станция ТюмГУ «Максимиха» на Байкале стала полигоном для мониторинга экосистемы озера

    ​Исследования имеют особое значение для сохранения биоразнообразия уникальных природных экосистем бассейна озера Байкал. На полевой станции ТюмГУ в поселке Максимиха проведены исследования прибрежно-воднойрастительности озера Байкал сотрудниками лаборатории экофизиологии растений и экспериментальной фитоэкологии Института X-BIO ТюмГУ совместно с учёными из Института проблем экологии и эволюции им.
    332
  • 11/08/2020

    «Ловец» метеоров: в астрономической обсерватории ИГУ завершен монтаж второй метеорной станции

    — Первая наша станция на астрофизическом полигоне ИГУ уже давно успешно работает, — рассказал директор обсерватории, профессор ИГУ Сергей Язев. — Она фиксирует метеоры, сгорающие в небе над Тункинской долиной.
    272
  • 14/09/2018

    В Государственной Думе обсудили вопросы сохранения природных ресурсов озера Байкал

    ​Участники круглого стола, проведенного в стенах ГД, заявили о необходимости усиления роли научной экспертизы при принятии решений, касающихся озера Байкал. Заседание на тему «Байкал – научно-образовательный и экологический ресурс мирового класса, основанный на уникальных качествах» прошло в рамках выставки, приуроченной к 100-летию Иркутского государственного университета, которая проводится в ГД.
    845
  • 15/01/2019

    Ученые создали детекторы для поиска новых частиц сверхвысоких энергий

    Российские ученые разработали для гамма-обсерватории TAIGA в Бурятии мюонные детекторы, с помощью которых планируется провести изучение источников космических частиц со сверхвысокой энергией, а также обнаружить процессы, которые помогут развить космологические теории возникновения и эволюции ранней Вселенной.
    1583
  • 15/12/2017

    Российские ученые исследовали взаимодействия одиночных импульсов

    ​Российские ученые изучили поведение одиночных импульсов волн - однократных возмущений, распространяющихся в пространстве или в среде, - при их столкновении в нелинейных средах. Результаты работы ученых из России и Швеции опубликованы в журнале Nonlinear Dynamics.
    1911
  • 11/10/2019

    Электрохимия на службе у фотоники: как углеродные нанотрубоки управляют лазерными импульсами

     Международная команда ученых, которую возглавила группа из Лаборатории наноматериалов Центра фотоники и квантовых материалов Сколковского института науки и технологий, показала возможность управления нелинейно-оптическим откликом углеродных нанотрубок с помощью электрохимического легирования.
    551