Ученые рассказали о зимней экспедиции по строительству нейтринного телескопа на Байкале

На Байкале завершилась очередная экспедиция по строительству глубоководного нейтринного телескопа Baikal-GVD. Об этом сообщает пресс-служба Объединенного института ядерных исследований.

В течение зимней экспедиции 2024 года коллаборация Baikal-GVD установила еще один кластер телескопа и развернула две межкластерные гирлянды с лазерными калибровочными источниками света. Также она провела ремонт и модернизацию уже установленных элементов детектора, проложила два донных кабеля и продолжила работы по развитию кластера с системой передачи данных по оптическим линиям внутри установки.

В рамках последнего, совместно с китайскими коллегами из Института физики высоких энергий (IHEP, Пекин), развернута пилотная гирлянда с элементами и организацией системы сбора данных проекта детектора следующего поколения. Экспедиция 2024 года была организована Институтом ядерных исследований РАН (г. Москва) и Объединенным институтом ядерных исследований (г. Дубна).

- Нейтринный телескоп Baikal-GVD предназначен для регистрации и исследования потоков нейтрино сверхвысоких энергий от астрофизических источников, - отмечают в Объединенном институте ядерных исследований. - С его помощью ученые планируют изучать не только процессы с огромным выделением энергии, которые происходили в далеком прошлом, но и эволюцию галактик, формирование сверхмассивных черных дыр и механизмы ускорения частиц. 

Байкальский нейтринный телескоп — нейтринный детектор, расположенный в озере Байкал в 3,6 километрах от берега, на глубине порядка 1300 метров. Эта уникальная научная установка является важным инструментом многоканальной астрономии – нового мощного метода исследования Вселенной.

Этот телескоп — нейтринный детектор, расположенный в озере Байкал в 3,6 километрах от берега, на глубине порядка 1300 метров. Эта уникальная научная установка является важным инструментом многоканальной астрономии – нового мощного метода исследования Вселенной. Baikal-GVD — один из трех действующих крупномасштабных нейтринных телескопов в мире. Наряду с телескопами на Южном полюсе и в Средиземном море, он входит в Глобальную нейтринную сеть.

Телескоп Baikal-GVD является самым большим в Северном полушарии и вторым по размеру в мире. На сегодняшний день в строй введено 13 кластеров, расположенных на расстоянии 250–300 метров друг от друга. С 10 апреля 2024 года они работают в режиме набора данных.

Каждый кластер представляет собой самостоятельный детектор из 8 вертикальных гирлянд, на которых размещены оптические модули (по 36 на каждой гирлянде). По проекту объем установки к 2027/2028 году должен составить порядка одного кубического километра. В настоящее время подводная структура установки содержит немногим более 4100 фотоприемников.

- Характерной особенностью экспедиции этого года было использование элементов детектора с вынужденным замещением на доступные составляющие в силу известных причин. Это привело к непредвиденным проблемам, которые, впрочем, были нивелированы во многом благодаря профессиональному опыту команды и качественной подготовке экспедиционных работ, - сообщил руководитель работ экспедиции, начальник установки Baikal-GVD Лаборатории ядерных проблем им. В. П. Джелепова ОИЯИ Игорь Белолаптиков.

По его словам, в экспедицию 2024 года был установлен только один полный кластер, но при этом общий объем проведенных работ превысил по трудозатратам развертывание двух кластеров. «Надеемся, что данные, полученные с установленного прототипа гирлянды детектора следующего поколения, позволят нам лучше понять физические возможности будущей установки, а также более трезво оценить задачи по ее развертыванию и созданию необходимой инфраструктуры», — отметил Игорь Белолаптиков.

- Раннее формирование устойчивого и прочного ледового покрова озера позволило увеличить продолжительность и объем выполняемых работ на льду, что, в свою очередь, позволило справиться с проблемами, связанными с нарушением в последние годы сложившихся каналов комплектации установки, и выполнить намеченный план работ экспедиции. Сделан хороший шаг к завершению этапа развития эффективного объема детектора до масштаба кубического километра, и поставлены на испытания первые элементы детектора следующего поколения, — говорит руководитель коллаборации, член-корреспондент Российской академии наук, заведующий Лабораторией нейтринной астрофизики высоких энергий Института ядерных исследований РАН Григорий Домогацкий.

Телескоп строится силами международной коллаборации с ведущей ролью Института ядерных исследований РАН, основоположника этого эксперимента и направления «нейтринной астрономии высоких энергий» в мире, и Объединенного института ядерных исследований. В проекте принимают участие более 70 ученых и инженеров из девяти исследовательских центров России, Чехии, Словакии и Казахстана.