На озере Байкал с 17 февраля 2023 года начинает свою работу очередная экспедиция по строительству глубоководного нейтринного телескопа кубокилометрового масштаба Baikal-GVD. В течение примерно двух месяцев коллаборация Baikal-GVD планирует установить два новых кластера оптических модулей, три сервисные буйковые станции с калибровочными лазерами, продолжить работы по развитию системы передачи данных по оптическим линиям внутри установки, а также проложить две донные кабельные линии питания кластеров.

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. Сегодня установка состоит из 10 кластеров, в каждом кластере по 8 вертикальных гирлянд, на каждой гирлянде 36 модулей.

Оптическая система регистрирует черенковское излучение мюонов и каскадов заряженных частиц высоких энергий, рождаемых во взаимодействиях нейтрино с веществом водной среды. При анализе данных, полученных в работе детектора в конфигурациях 2018–2021 годов, были выделены 11 каскадных событий свыше 15 ТэВ из-под горизонта, инициированных нейтрино астрофизической природы, что подтверждает результаты первого наблюдения потока астрофизических нейтрино высоких энергий антарктическим детектором IceCube.

Работы по развертыванию нейтринного телескопа продолжаются. Каждый год с середины февраля по середину апреля на Байкале проходят экспедиции, в ходе которых устанавливаются новые кластеры. Участники экспедиции 2023 уже начинают собираться на ледовой площадке. В течение многих лет работами на льду руководит Игорь Анатольевич Белолаптиков, исполняющий обязанности начальника экспедиции, научный сотрудник Лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных исследований. В 2023 году ученые планируют добавить к десяти кластерам еще два. Ожидается, что к 2027 году Baikal-GVD достигнет эффективного объема, сравнимого с IceCube, а в дальнейшем значительно превзойдет его.

«Состояние ледового покрова озера в этом году позволяет надеяться на успешный исход экспедиции», – отметил член-корреспондент РАН, руководитель проекта Baikal-GVD, заведующий лабораторией нейтринной астрофизики высоких энергий Института ядерных исследований РАН Григорий Владимирович Домогацкий.

Нейтринный телескоп Baikal-GVD регистрирует и исследует потоки нейтрино сверхвысоких энергий от астрофизических источников. С его помощью ученые изучают не только процессы с огромным выделением энергии, которые происходили в далеком прошлом, но и эволюцию галактик, формирование сверхмассивных черных дыр и механизмы ускорения частиц.

Baikal-GVD – один из трех действующих нейтринных телескопов в мире и, наряду с телескопами IceCube на Южном полюсе и KM3NeT (ранее ANTARES) в Средиземном море, входит в Глобальную нейтринную сеть (Global Neutrino Network, GNN).

Байкальский нейтринный телескоп Baikal-GVD строится силами международной коллаборации с ведущей ролью Института ядерных исследований РАН (г. Москва), основоположника этого эксперимента и направления «нейтринная астрономия высоких энергий» в мире, и Объединенного института ядерных исследований (г. Дубна).

Экспедиция 2023 года организована Институтом ядерных исследований РАН (г. Москва), Объединенным институтом ядерных исследований (г. Дубна) и Иркутским государственным университетом.

Источник: ИЯИ РАН.
Фото Баира Шайбонова.
Автор видео: Михаил Жуков.