Телескоп, получивший название «Байкал-ГВД» размещен на глубине от 750 до 1300 метров и будет исследовать Вселенную, наблюдая нейтрино - одни из самых маленьких и самых распространенных частиц, известных в настоящее время.
Телескоп представляет собой набор кластеров. Что касается управления, запуска и считывания, каждый кластер можно рассматривать как независимый детектор нейтрино высоких энергий. Такая структура позволяет добавлять новые элементы без перенастройки всего телескопа. Кластер состоит из восьми гирлянд, на которых размещены оптические модули, регистрирующие черенковское излучение. Эти модули сгруппированы по секциям и соединены с главным модулем. Работа всех кластеров точно синхронизирована по времени. Поэтому на береговой станции потоки частиц или треки мюонов в разных скоплениях могут быть объединены.
Загадка нейтрино
Нейтрино - это чрезвычайно крошечные частицы с нейтральным электрическим зарядом, полуцелым спином, который редко вступает в реакцию с веществом, и массой, близкой к нулю. Новые средства для их изучения откроют многие загадки физики Вселенной.
Наряду с частицами света (фотонами) нейтрино - самые распространенные частицы во Вселенной, но в отличие от фотонов Вселенная для них прозрачна.
Нейтрино обычно образуются в результате радиоактивного распада ядер, ядерных реакций в звездах, сверхновых звезд или при попадании космических лучей на атомы. Поэтому, анализируя способы создания нейтрино, можно будет узнать о далеких звездах и ядерных реакциях, протекающих в них. Также можно получить информацию о нашем собственном Солнце, ближайшей к нам звезде, поскольку это также важный источник нейтрино, проходящих через Землю.
Еще одна важная вещь, которую следует отметить в отношении нейтрино, заключается в том, что для каждого из них существует соответствующая античастица, называемая антинейтрино, и имеющая особые характеристики, отличные от соответствующих нейтрино.
Нейтрино почти не поглощаются веществом и не отклоняются магнитными полями, поскольку они электрически нейтральны. Огромный поток нейтрино прибывает на Землю по прямым линиям, указывающим на их источники. Они несут неискаженную информацию о явлениях, объектах и событиях, в которых они были произведены, даже если события произошли далеко, в самых далеких уголках космоса. Они могут способствовать нашему пониманию ранней стадии эволюции Вселенной, темной материи и темной энергии, процессов образования химических элементов, эволюции звезд, внутренней структуры и состава Солнца и Земли, а также свойств самого нейтрино.
Поймать неуловимое
Проблема с измерением этих крошечных частиц – нейтрино, заключается в том, что их гравитационное взаимодействие очень слабое, так что они обычно проходят через материю беспрепятственно и незамеченными. Фактически, большинство нейтрино проходят через всю нашу планету, никогда не сталкиваясь с ни с одной молекулой. Это создает некоторые интересные проблемы при обнаружении и измерении нейтрино и их взаимодействий, но для их наблюдения требуется особое высокотехнологичное оборудование.
Нейтринные обсерватории состоят из группы нейтринных детекторов. Поскольку нейтрино обычно не взаимодействуют с другими частицами – их детекторы должны быть невероятно большими, чтобы обнаруживать что-либо существенное. Они также должны быть построены в местах с низким фоновым шумом, например под землей, под водой или подо льдом, чтобы изолировать детекторы от других космических лучей и излучения.
Обычно телескопы, наблюдающие нейтрино, помещаются в чистую воду на большой глубине, поскольку это лучшая среда для обнаружения этих чрезвычайно трудноуловимых частиц.
Байкальский глубоководный нейтринный телескоп (или Baikal-GVD - Gigaton Volume Detector) - международный проект в области физики астрономических частиц и нейтринной астрономии, состоит из 288 оптических модулей. Он является одним из трех крупнейших детекторов нейтрино в мире наряду с IceCube на Южном полюсе и ANTARES в Средиземном море. Кроме нейтрино Байкал-ГВД также будет исследовать темную материю, нейтрино от распада сверхтяжелых частиц, магнитные монополи и другие экзотические частицы. Это также будет площадка для экологических исследований на Байкале.
