На Байкале завершилась очередная экспедиция по строительству глубоководного нейтринного телескопа Baikal-GVD

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 (Дубна).

Нейтринный телескоп Baikal-GVD предназначен для регистрации и исследования потоков нейтрино сверхвысоких энергий от астрофизических источников. С его помощью ученые планируют изучать не только процессы с огромным выделением энергии, которые происходили в далеком прошлом, но и эволюцию галактик, формирование сверхмассивных черных 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 мощного метода исследования Вселенной. Baikal-GVD — один из трех 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).

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 2024 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 фотоприемников.

«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 развертыванию и созданию необходимой инфраструктуры», — отмечает 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 объем 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 объема детектора до масштаба кубического километра, и поставлены на испытания первые элементы детектора следующего поколения», — говорит руководитель коллаборации, заведующий Лабораторией нейтринной астрофизики высоких энергий Института ядерных исследований РАН член-корреспондент РАН Григорий Домогацкий.

Байкальский нейтринный телескоп Baikal-GVD строится силами международной коллаборации с ведущей ролью Института ядерных исследований РАН (Москва), основоположника этого эксперимента и направления «нейтринной астрономии высоких энергий» в мире, и Объединённого института ядерных исследований (Дубна). Всего в проекте принимают участие более 70 ученых и инженеров из девяти исследовательских центров России, Чехии, Словакии и Казахстана.

Источник: ОИЯИ.