На Байкале официально запущен нейтринный телескоп, обнаруживший 12 кандидатов в астрофизические нейтрино

Официально введен в эксплуатацию российский нейтринный телескоп Baikal-GVD. Этот массив оптических детекторов размещен в толще воды на юге озера Байкал. Строительство установки ведется с 2015 года, а сбор данных о нейтрино ученые начали в 2016 году.

Проект Baikal-GVD с 2015 года реализуют физики из Института ядерных исследований РАН совместно с коллегами из Объединенного института ядерных исследований в Дубне и учеными из нескольких европейских стран. Каждой зимой исследователи опускают под лед новые кластеры в виде гирлянд с оптическими модулями.

Эти модули фиксируют вспышки черенковского излучения, которые возникают в воде под воздействием нейтрино высоких энергий. На сегодня установлено семь кластеров, в этом году планируется запуск восьмого. После этого эффективный объем детектора достигнет 0,4 кубического километра, а в перспективе его планируют увеличить до целого кубического километра.

Нейтрино крайне слабо взаимодействует с веществом. Для регистрации единичных событий требуются детекторы огромного объема с тысячами тонн специального вещества и сотнями фотодетекторов. Даже такие установки фиксируют лишь несколько десятков нейтринных событий в год.

Особую ценность для науки представляют астрофизические нейтрино сверхвысоких энергий. Они рождаются в активных ядрах галактик и, в отличие от заряженных частиц или фотонов, почти не поглощаются и не отклоняются. Это позволяет им нести прямую информацию о своих источниках.

Для выделения редких астрофизических нейтрино на фоне других источников необходимы детекторы-гиганты. В них в качестве рабочего тела используются огромные объемы воды или льда. Самый известный пример — нейтринный телескоп IceCube объемом в кубический километр, вмороженный в антарктический лед.

«К настоящему времени с помощью байкальской установки мы увидели 12 кандидатов с энергиями до сотни тераэлектронвольт», — сообщил научный руководитель проекта, физик из ИЯИ РАН Григорий Домогацкий. Примерно половина из них после проверки может оказаться астрофизическими нейтрино. Для сравнения, IceCube зарегистрировал около 100 нейтрино сверхвысоких энергий.