Зачем утопили телескопы?

или Нейтринная астрономия

Алексей.

Нейтринные телескопы

Строительство первого телескопа-ловушки для неуловимых нейтрино началось в 1976 году. Американские, советские, немецкие и японские учёные после долгих обсуждений о том, какие именно частицы, где и как их ловить, договорились что наибольший интерес представляют атмосферные и внеземные нейтрино высоких энергий. Местом будущей установки DUMAND (Deep Underwater Muon And Neutrino Detector) выбрана локация в океане у Гавайских островов. Изначально её рабочий объем, в котором она способна была видеть вспышки, составлял более одного кубического километра, а планируемое число оптических модулей-фотодетекторов равнялось 22,6 тысячи.

Фотодетекторы должны были фиксировать черенковское излучение от мюонов, летящих сквозь Землю, с океанского дна вверх. Так можно было быть уверенным, что обнаружены именно нейтрино высоких энергий, так как никакая другая частица не в состоянии пролететь сквозь всю планету. Но через несколько лет по политическим причинам проект покинули советские учёные, а в 1995 году после технических неудач он был значительно сокращен, а затем и вовсе закрыт. Однако, несмотря на незавершенность DUMAND, полученные в ходе его строительства наработки позволили реализовать во льдах Антарктиды следующий проект — AMANDA (1995-2000 гг). Одновременно с DUMAND в СССР строится на озере Байкал телескоп НТ-200, который в 1994 обнаруживает первые нейтрино. 

Нейтринные телескопы первого поколения показали возможность регистрировать космические нейтрино. Однако, стало понятно, что выбранные размеры детекторов дают очень малую интенсивность регистрации, и необходимы телескопы больших размеров, объемом порядка кубического километра. Начались работы по реализации проектов такого масштаба.

Первым усовершенствовали детектор AMANDA — была построена нейтринная обсерватория IceCube («ледяной куб»), которая располагается на антарктической станции США Амундсен-Скотт – прямо у Южного полюса Земли. Своё название проект получил по виду конструкции: детекторы располагаются во льду, занимая пространство объемом 1 кубический километр. Планируется его расширение до 10 кубических километров. IceCube, находясь на Южном полюсе, наиболее эффективно улавливает частицы, приходящие с северной стороны планеты, то есть исследует лишь часть небосвода.

Европейские ученые в 2010-х также начали аналогичный проект на дне Средиземного моря сразу в трёх местах: у берегов Франции (KM3NeT-Fr), Италии (KM3NeT-It) и Греции. В декабре 2015-го года первый кластер KM3NeT-It начал работу. 

Байкальский детектор (BGVD).

Есть и в России нейтринный телескоп.

 Коллаборация «Байкал» в 2015-м году смонтировала первую его часть, которая сразу начала сбор научных данных. Байкальский телескоп лишен недостатка IceCube: лед все же несколько размывает получаемые результаты. В воде же рассеивание фотонов практически нет, что даёт более точные наблюдения. 13 марта 2021 года состоялась официальная церемония запуска нейтринного телескопа Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector). Это крупнейшая подобная установка в Северном полушарии. 

Для совместного анализа данных все три коллаборации (Baikal-GVD, KM3NeT и IceCube) объединились в международный консорциум «Глобальная нейтринная сеть» (Global Neutrino Network). Наличие нейтринных телескопов в обоих полушариях позволяет ученым точнее фиксировать скоротечные астрономические процессы. 

Фото взяты : https://habr.com/ru/company/vdsina/blog/551282/

Комментарии
Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий
Комментарии 0

Стань частью сообщества Homo Science!

Хочешь оставаться в центре событий?
Зарегистрируйся прямо сейчас