Нейтринный телескоп официально открыт на Байкале
Установку телескопа Baikal-GVD начали в 2015 году. Строительство ведут физики Института ядерных исследований РАН совместно с коллегами из дубненского Объединенного института ядерных исследований и учеными из Германии, Польши, Словакии и Чехии. С 2016 года телескоп уже ведет сбор данных о нейтрино. Ежегодно в конце зимы специалисты спускают в озеро один или два кластера с 36 оптическими модулями с фотоумножителями для фиксации вспышек черенковского излучения, возникающих в толще воды под действием нейтрино высоких энергий.
На сегодняшний день телескоп официально введен в эксплуатацию. В водах озера на данный момент находятся семь кластеров, в ближайшее время установят восьмой, что увеличит эффективный объем детектора до 0,4 кубического километра.
Нейтрино очень слабо взаимодействует с веществом, чтобы зафиксировать такое единичное взаимодействие требуются огромные детекторы с сотнями и тысячами тонн жидкого сцинтиллятора и сотнями фотодетекторов, отслеживающих слабые вспышки при таких взаимодействиях. Но даже такие нейтринные инструменты «ловят» по нескольку десятков нейтринных событий в год. Об одном из таких детекторов — установке Borexino — читайте в материале «Лаборатория под горой».
Особый интерес для физиков представляют астрофизические нейтрино, то есть нейтрино сверхвысоких энергий, которые могут рождаться в активных ядрах галактик. Поскольку нейтрино не реагируют на магнитные поля как заряженные частицы, не поглощаются межзвездной пылью, как фотоны, они несут информацию «с места событий». В частности, именно нейтрино первыми рассказали ученым о вспышке сверхновой 1987А в Магеллановом облаке — до того, как астрономы увидели оптическую вспышку.
Однако нейтрино непрерывно рождаются на Солнце, в недрах Земли, в атмосфере, в ядерных реакторах, и чтобы вычленить из этого фона относительно редкие астрофизические нейтрино, нужны действительно огромные детекторы, в которых в качестве «рабочего тела» используют огромные объемы воды или льда. Самая большая и самая знаменитая установка этого класса — нейтринный телескоп IceCube, массив оптических детекторов вмороженных в толщу антарктического льда, который начали строить в 2005 году, а в 2010 году довели его объем до кубического километра.
Объем IceCube — 1 кубический километр, и к настоящему времени установка зарегистрировала около 100 нейтрино сверхвысоких энергий, в том числе несколько с энергией более петаэлектронвольта. Baikal-GVD начали строить относительно недавно, поэтому его результаты пока скромнее. Научный руководитель проекта, физик из ИЯИ РАН Григорий Домогацкий сообщил N+1, что к настоящему времени ученые «увидели» с помощью байкальской установки 12 кандидатов с энергиями до сотни тераэлектронвольт, из которых примерно половина после проверки и подтверждения может оказаться «настоящими» астрофизическими нейтрино.
