Цивилизация
Международные группы ученых занимаются изучением одной из самых неуловимых частиц в природе — нейтрино. Уже то, что сделано на сегодняшний момент, вошло в число самых выдающихся достижений российской науки за прошедший год.
Как сообщил «Газете.Ru» руководитель лаборатории космических излучений высоких энергий НИИ ядерной физики (НИИЯФ) Московского университета Леонид Кузьмичев, в научной коллаборации «Байкал» участвуют сразу восемь исследовательских организаций из России и Германии. Среди них помимо НИИЯФ и Институт ядерных исследований РАН в Москве, Объединенный институт ядерных исследований в Дубне и Иркутский госуниверситет. Руководит проектом академик Г. В. Домогацкий.
Телескоп начали строить в конце 1990-х, и к 1998 году в строй вошла первая очередь — телескоп НТ-200. Он представляет собой восемь стрингов (нитей) со 192 фотоумножителями «Квазар» длиной 72 м, опущенных на глубину 1070 м. Эффективный объем телескопа соответствует примерно одной мегатонне воды.
Нейтрино взаимодействуют с водой, а специальные детекторы регистрируют вспышки, по которым можно отличить нейтрино от иных частиц. Ученые регистрируют все взаимодействия частиц с веществом, но нужными являются частицы, траектория которых направлена снизу вверх, потому что только нейтрино способно пройти насквозь нашу планету.
Недавно телескоп модифицировали, обвесив НТ-200 тремя 200-метровыми стрингами. Теперь телескоп может регистрировать нейтрино гораздо большей энергии. Уже началась работа телескопа, идет набор статистики: нейтринная астрономия — дело неспешное, одно нейтрино регистрируется приблизительно раз в двое суток.
Эту работу президент РАН Юрий Осипов назвал одним из самых выдающихся достижений российской науки за прошлый год.
Одновременно ученые начали работу над проектом расширения гигатонным телескопом объемом один кубический километр. К 2008 году ученые собираются закончить проектирование и в 2010 году начать развертывание первой очереди.
Американские коллеги решили использовать твердую воду и строят свой телескоп ICE CUBE на Южном полюсе. В конечном итоге детекторы будут вморожены в лед на глубину до 1 км на площади 1 км. Но у ледового телескопа есть один большой недостаток — он вмораживается навеки. Профилактика его невозможна, в то время как российский уже проходит ежегодную профилактику — каждую зиму, когда Байкал сковывает льдом.
«Зачем нам изучать нейтрино? Потому что только они могут дать нам информацию о самых загадочных процессах в космосе. Впервые, кстати, астрономы узнали, что происходит внутри Солнца, именно благодаря нейтрино: остальным частицам невозможно выбраться напрямую и достичь Земли, чтобы донести информацию о процессах, происходящих в Солнце», — говорит Кузьмичев. «Ну а дальнейшие расспросы по этому поводу приводят нас к философскому вопросу, зачем нужны астрономия в частности и наука вообще».
Сейчас регистрация нейтрино ведется только путем регистрации фотонов, возникающих при взаимодействии нейтрино с водой. По теоретическим расчетам, нейтрино сверхвысоких энергий, взаимодействуя с веществом, должно создавать и акустические волны. Пока таким образом зарегистрировать самую неуловимую частицу никому не удалось, но ученые надеются, что телескоп НТ-1000 позволит получить и такие результаты.