• 23 июля 2019, 17:23

    «Нейтрино там присутствуют»: ученые из Дубны ловят на Байкале частицы из космоса

    Ученые всего мира пытаются поймать самую неуловимую частицу во Вселенной — нейтрино. Ловушки стоят в лабораториях от Южного полюса до Сибири. Каждый год российские физики выходят на охоту, а точнее — на рыбалку: они отправляются на дно самого глубокого озера Байкал. Здесь строится Байкальский нейтринный телескоп.
    «Нейтрино там присутствуют»: ученые из Дубны ловят на Байкале частицы из космоса

    Установка очередного кластера Байкальского нейтринного телескопа начинается с того, что во льду Байкала нужно вырубить прорубь. Затем стеклянные сферы-модули собирают в так называемые гирлянды и опускают в байкальские воды. На дне озера они превратятся в ловушки для нейтрино.

    «Нейтрино там присутствуют»: ученые из Дубны ловят на Байкале частицы из космоса | Изображение 1
    Источник фото: телеканал «360»

    На каждой гирлянде — 36 модулей, восемь гирлянд — это один кластер. Все работы по его сборке разворачиваются на льду Байкала. Каждый год с февраля по апрель участники Байкальского нейтринного проекта отправляются в экспедицию именно сюда. Физики отмечают, что лед и глубина — наши преимущества перед аналогичными разработками других стран, потому что со льда — твердой поверхности — установить такой детектор гораздо проще, чем с корабля.

    «Нейтрино там присутствуют»: ученые из Дубны ловят на Байкале частицы из космоса | Изображение 2
    Источник фото: телеканал «360»

    «Нам нужно опустить детектор как можно глубже, чтобы уйти от фона других частиц, которые чаще оставляют след в детекторе. Поэтому детектор находится почти у самого дна Байкала», — рассказал участник проекта «Байкал» Баир Шайбонов из ОИЯИ (Дубна).

    В Байкальской коллаборации — десяток институтов, а самому проекту — больше 30 лет. 23 года назад его участники первые в мире запустили подобную объемную установку и доказали, что нейтрино можно регистрировать не только в условиях лаборатории, но и в естественной среде.

    Четыре года назад ученые вышли на новый уровень и приступили к сборке гигатонной установки. Баир Шайбонов из дубненского Объединенного института ядерных исследований уже 17 лет ищет нейтрино. В конце зимы Баир уезжает на Байкал, где занимается монтажом установки.

    «Нейтрино там присутствуют»: ученые из Дубны ловят на Байкале частицы из космоса | Изображение 3
    Источник фото: телеканал «360»

    Сезон работы на льду — короткий, так что все работают без выходных. Баир отмечает, в этом году участники проекта сделали беспрецедентный шаг: установили за одну экспедицию сразу два кластера. До этого в год прибавлялось только по одному. А теперь их пять. И все они ловят шпионов из других миров — космические нейтрино.

    «Ловить — это не совсем правильное слово, потому что когда поймешь, можешь куда-то положить. Мы регистрируем нейтрино, — поясняет Баир Шайбонов. — Это уникальная частица, она может прийти к нам из самых глубин космоса, самых далеких расстояний, принося самую полезную информацию».

    Сейчас, когда очередная экспедиция завершена, Баир занят анализом получаемых данных. Это одна из задач ОИЯИ в проекте — обработка и хранение информации.

    «Нейтрино там присутствуют»: ученые из Дубны ловят на Байкале частицы из космоса | Изображение 4
    Источник фото: телеканал «360»

    «Регистрировать может даже одна гирлянда. Сейчас их 40. Данные постоянно набираются. Копятся, сохраняются в Дубне. Данные сырые, их надо откалибровать. Объем работ большой», — подчеркивает Баир.

    Пока до сих пор обрабатываются данные 2016 года — настолько их много. И только одно из миллиона полученных событий является нейтринным. Так что поймать нейтрино — как найти иголку в стоге сена. Первые результаты физики увидят только через год.

    «Мы видим нейтринные события, но мы пока еще чистим свои данные, улучшаем наши методики калибровки, чтобы получить хороший результат. Данные есть, нейтрино там присутствуют, они зарегистрированы», — говорит Баир Шайбонов.

    В одном из цехов Объединенного института ядерных исследований уже готовятся к следующей экспедиции: собирают те самые оптические модули. Здесь все продумывали и оборудовали с нуля, рассказывает еще один участник Байкальского проекта Максим Круглов.

    «Нейтрино там присутствуют»: ученые из Дубны ловят на Байкале частицы из космоса | Изображение 5
    Источник фото: телеканал «360»

    «Нехватка вакуума — вакуумную станцию ставили. Добавили вентиляцию азота, чтобы осушить внутреннюю атмосферу и улучшить условия электроники внутри. Боролись с гелем оптическим, подбирали соотношения для его заливки», — поделился деталями Максим.

    «Нейтрино там присутствуют»: ученые из Дубны ловят на Байкале частицы из космоса | Изображение 6
    Источник фото: телеканал «360»

    В этом цеху уже собрали 1,4 тысячи уникальных модулей. В прошлом году сделали рывок — и сразу 600 модулей отправились на Байкал. Производство одной партии — 12 штук — занимает два дня. Каждый готовый модуль весит 25 килограммов, Главная задача — вклеить фотоэлектронный умножитель в стеклянную сферу. Когда все готово, партию помещают в черную комнату на проверку, где следят за работой светодиодов, температурных датчиков и самого фотоумножителя.

    Готовые модули накрывают черной тканью. Затем их упаковывают в специальные ящики для отправки на Байкал. В планах — обустроить новое экранированное помещение, где будут внедрены идеи сотрудников ОИЯИ, что позволит собирать в два раза больше модулей. Будет как на конвейере, обещает Максим.

    Байкальский нейтринный телескоп — один из трех самых больших детекторов нейтрино в мире. В полную мощь он заработает в 2021 году, когда ученые погрузят в воды Байкала все 10 кластеров. Так что на следующие два года задачи космического размаха — установить сразу пять кластеров. Тогда, отмечают физики, космическим нейтрино пройти незамеченными не удастся.