Baikal-GVD, запуск которого состолся 13 марта, — самый крупный в Северном полушарии глубоководный нейтринный телескоп — уникальная «меганаучная» установка, необходимая для исследований Вселенной и создания новой астрономии и астрофизики.
Установка телескопа позволит ученым проводить уникальные геофизические и гидрологические исследования, а также изучать эволюцию галактик и Вселенной.
Как глубоководный телескоп поможет в разгадке тайн Вселенной?
Дело в том, что для того, чтобы ответить на главные вопросы астрономии и астрофизики, ученым необходимо исследовать потоки нейтрино сверхвысоких энергий от астрофизических источников.
Чтобы зарегистрировать такие нейтрино, нужно использовать чистую воду природных водоемов (Байкал подошел как нельзя лучше) или очищенную воду в искусственных водоемах. Большие объемы воды необходимы, чтобы увеличить пространство, в котором может пройти нейтрино, а чистая вода позволяет исключить примеси, которые могут повлиять на процесс пролета нейтрино и его регистрации.
Нейтрино — это нейтральные частицы, у которых нет заряда, малая масса, скорость, близкая к скорости света, и они очень слабо взаимодействуют с окружающим веществом. Ученые считают, что нейтрино могут без существенных изменений долетать до Земли из недр рождающихся или умирающих галактик и различных экзотических звездных объектов и давать информацию о том, что и где происходило во Вселенной миллионы и даже миллиарды лет назад. Новый телескоп как раз и необходим для «ловли» таких нейтрино.
Что такое глубоководный телескоп?
Сам телескоп включает систему глубоководных станций (гирлянд) и стальных тросов, которые прикрепляются ко дну озера при помощи якорей. В верхней части Baikal-GVD закреплен с помощью поплавков (кухтылей), которые не дают ему опрокинуться. Установка включает 36 оптических модулей, расположенных на расстоянии 15 метров друг от друга, а также гидроакустические и электронные модули, которые обеспечивают электропитание, сбор данных, синхронизацию, управление и тому подобное.
Глубоководные станции объединяются в кластеры, каждый из которых соединен оптоэлектрическим кабелем с береговым центром. В этом центре дежурные операторы и электрики осуществляют круглосуточный контроль за работой телескопа.
Почему на Байале?
Запуск телескопа на Байкале решает ключевую задачу формирования мировой нейтринной сети – создание в Северном полушарии детектора, сравнимого по чувствительности с американским детектором IceCube, ловящим нейтрино на Южном полюсе.
Совместная работа двух этих установок, а также других телескопов, входящих в глобальную сеть, существующую с 2013 года (установки ANTARES, KM3NeT, IceCube, Baikal-GVD), позволит вести поиск источников нейтринного излучения на всей небесной сфере.
К слову, строительство первого байкальского нейтринного телескопа было завершено в 1990-е годы. Нынешний запуск включает в себя новую — усовершенствованную — версию, которая создавалась с 2015 года. Над реализацией проекта трудились представители международной группы инженеров во главе с Объединенным институтом ядерных исследований (ОИЯИ) из подмосковной Дубны и московским Институтом ядерных исследований РАН.
