Фото:ОИЯИ
Учёным пришлось столкнуться с непредвиденными проблемами
На Байкале завершилась очередная экспедиция по строительству глубоководного нейтринного телескопа «Baikal-GVD». В течение зимней экспедиции коллаборация «Baikal-GVD» установила ещё один кластер телескопа, развернула две межкластерные гирлянды с лазерными калибровочными источниками света, провела ремонт и модернизацию уже установленных элементов детектора, проложила два донных кабеля и продолжила работы по развитию кластера с системой передачи данных по оптическим линиям внутри установки.
В рамках последнего совместно с китайскими коллегами из института физики высоких энергий (IHEP, Пекин) развёрнута пилотная гирлянда с элементами и организацией системы сбора данных проекта детектора следующего поколения. Экспедиция 2024 года была организована институтом ядерных исследований РАН (Москва) и объединённым институтом ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна).
Нейтринный телескоп «Baikal-GVD» предназначен для регистрации и исследования потоков нейтрино сверхвысоких энергий от астрофизических источников. С его помощью учёные планируют изучать не только процессы с огромным выделением энергии, которые происходили в далёком прошлом, но и эволюцию галактик, формирование сверхмассивных чёрных дыр и механизмы ускорения частиц.
- Байкальский нейтринный телескоп — нейтринный детектор, расположенный в озере Байкал на расстоянии 3,6 км от берега, на глубине порядка 1300 м. Эта уникальная научная установка является важным инструментом многоканальной астрономии — нового метода исследования Вселенной. «Baikal-GVD» — один из трёх действующих крупномасштабных нейтринных телескопов в мире и, наряду с телескопами «IceCube» на Южном полюсе и «KM3NeT» в Средиземном море, входит в глобальную нейтринную сеть (Global Neutrino Network, GNN), - сообщили в пресс-службе ОИЯИ.
Телескоп «Baikal-GVD» — самый большой в Северном полушарии и второй по размеру в мире. На сегодняшний день в строй введено 13 кластеров, расположенных на расстоянии 250–300 м друг от друга. С 10 апреля этого года они работают в режиме набора данных. Каждый кластер представляет собой самостоятельный детектор из 8 вертикальных гирлянд, на которых размещены оптические модули (по 36 на каждой гирлянде). По проекту объём установки к 2027/2028 году должен составить порядка одного кубического километра. В настоящее время подводная структура установки содержит немногим более 4100 фотоприёмников.
- Характерной особенностью экспедиции этого года было использование элементов детектора с вынужденным замещением на доступные составляющие в силу известных причин. Это привело к непредвиденным проблемам, которые, впрочем, были нивелированы во многом благодаря профессиональному опыту команды и качественной подготовке экспедиционных работ. В экспедицию 2024 года был установлен только один полный кластер, но при этом общий объём проведённых работ превысил по трудозатратам развёртывание двух кластеров. Надеемся, что данные, полученные с установленного прототипа гирлянды детектора следующего поколения, позволят нам лучше понять физические возможности будущей установки, а также более трезво оценить задачи по её развёртыванию и созданию необходимой инфраструктуры, — отметил руководитель работ экспедиции, начальник установки «Baikal-GVD» лаборатории ядерных проблем им. В. П. Джелепова ОИЯИ Игорь Белолаптиков.
- Раннее формирование устойчивого и прочного ледового покрова озера позволило увеличить продолжительность и объём выполняемых работ на льду, что, в свою очередь, позволило справиться с проблемами, связанными с нарушением в последние годы сложившихся каналов комплектации установки, и выполнить намеченный план работ экспедиции. Сделан хороший шаг к завершению этапа развития эффективного объёма детектора до масштаба кубического километра, и поставлены на испытания первые элементы детектора следующего поколения, — добавил руководитель коллаборации, заведующий лабораторией нейтринной астрофизики высоких энергий института ядерных исследований РАН член-корреспондент РАН Григорий Домогацкий.
Напомним, что Байкальский нейтринный телескоп «Baikal-GVD» строится силами международной коллаборации. Всего в проекте принимают участие более 70 учёных и инженеров из девяти исследовательских центров России, Чехии, Словакии и Казахстана.