Дубненские ученые принимают участие в реализации научного проекта мирового масштаба

06 мая 2020 г., 14:00

Просмотры: 2957


На озере Байкал завершила свою работу очередная экспедиция ученых Объединеннного института ядерных исследований по строительству глубоководного нейтринного телескопа кубокилометрового масштаба Baikal-GVD

С конца февраля до середины апреля сотрудниками ОИЯИ и Института ядерных исследований РАН осуществлен монтаж двух новых кластеров оптических модулей, шестого и седьмого из двенадцати. Эффективный объем установки вырос до 0,35 кубического километра

байкал

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.

байкал

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

байкал

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 директор Лаборатории ядерных проблем им. В.П. Джелепова ОИЯИ доктор физико-математических наук Вадим Бедняков.

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.

байкал

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 сорокалетнюю 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, ‒ рассказал заведующий Лабораторией нейтринной астрофизики высоких энергий ИЯИ РАН, доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН, руководитель коллаборации Baikal-GVD Григорий Домогацкий.

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.

байкал

 -Природа в этот раз поставила перед нами очень сложную задачу. 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! - ‒ подчеркнул и. о. начальника экспедиции, научный сотрудник отдела ядерной спектроскопии и радиохимии Игорь Белолаптиков.

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

- Для повышения эффективности регистрации нейтринных событий была установлена дополнительная экспериментальная гирлянда, использующая для обмена данными глубоководные оптоволоконные кабельные коммуникации. 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, - заключил ведущий научный сотрудник ИЯИ РАН, доктор физико-математических наук Владимир Айнутдинов.

В международную научную коллаборацию Baikal-GVD этого года вошли Объединенный институт ядерных исследований, Институт ядерных исследований РАН, 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 им. Я.Коменского (Братислава, Словакия), Институт ядерной физики Польской академии наук (Краков, Польша), компания EvoLogics GmbH (Берлин, ФРГ).

Основными организаторами работ выступили Объединенный институт ядерных исследований и Институт ядерных исследований Российской академии наук.

Директор ИЯИ РАН, член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук Леонид Кравчук

- Это большой успех команды Объединенного института ядерных исследований, Института ядерных исследований Российской академии наук 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

байкал

Директор ОИЯИ, академик РАН, доктор физико-математических наук Виктор Матвеев

- 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