Проекту уже более 10 лет, но его строительство еще в процессе. Как пишет Scientific American, на данный момент установлено 126 телескопов (цифровых оптических модулей), которые уже используют морские воды для поиска космических сигналов. Каждый из них по форме и размеру напоминает футбольный мяч. Всего планируется установить около 6000 тысяч таких оптических модулей.
Нейтрино – элементарные частицы с близкой к нулю массой покоя и нулевым электрическим зарядом. Их уникальность в том, что они проходят через любые объекты. Именно поэтому, чтобы их «словить», ученые используют в качестве фильтра нашу планету. По словам доктора Джеймса Клэнси (Австралия), подводные телескопы «бомбардируется миллионами различных частиц, однако лишь нейтрино способны пройти сквозь Землю и достичь детектора».
Зачем же KM3NeT строится под водой? Как уже было сказано, эти частицы редко вступают во взаимодействие, но в воде они генерируют черенковское излучение, которое и регистрируют высокочувствительные оптические модули.
В разработке KM3NeT задействовано более 40 различных научных организаций из 10 стран. Например, физики из МГУ создавали фильтры биолюминесценции, чтобы детекторы не фиксировали свечение морских животных. Также в их задачах – разработка технологии, позволяющей отслеживать нейтрино с помощью акустического сигнала в момент взаимодействия частиц с водой.
Научно-исследовательская инфраструктура предусматривает три площадки: у побережья Италии, Франции и Греции. Третья – пока находится в резерве. Весь будущий нейтринный телескоп – это вертикальное сооружение, в которое входит 320 тросов (длиной в 900 метров). С одной стороны их фиксируют якоря, с другой – поплавки. Поперек установят шестиметровые рамы с оптическими модулями. Всего должно быть 20 «этажей» на расстоянии 40 метров друг от друга.
Конечно, KM3NeT – не единственный нейтринный телескоп. Всего их несколько десятков. Так, обсерватория IceCube, построенная на Южном полюсе, детектирует нейтрино, приходящие с Северной полусферы неба. Она расположена в антарктическом льде (на глубине от 1450 до 2450 метров). Как раз KM3NeT призван восполнить недостающую информацию про Южное полушарие неба. Эти два телескопа планируют соединить с Байкальским нейтринным в единую глобальную систему Global Neutrino Network (GNN), чтобы получать целостную картину.
По словам Уолтера Винтера, нейтринного астрофизика из DESY (Немецкий Электронный Синхротрон, самый большой в Германии исследовательский центр по физике частиц), телескоп KM3NeT является уникальным не только из-за своего расположения и огромного размера, но и из-за беспрецедентного направленного действия и энергетического разрешения детекторов.
У площадок разное назначение. Телескоп ORCA (Франция) создан для наблюдения нейтрино ГэВ-ных энергий и изучения осцилляций (переход из состояния одной частицы в состояние другой частицы). А ARCA (Италия) предназначен для наблюдения нейтрино ПэВ-ных и ТэВ-ных энергий, изучение потоков этих частиц от астрофизических источников, расположенных в Южной полусфере неба, в частности в центральных областях нашей Галактики.
Применение нейтрино имеет много перспективных направлений. Например, получение информации о ранних стадиях расширения Вселенной, диагностика промышленных ядерных реакторов, изучение внутреннего состава Земли и пр. Вполне вероятно, что потоки этих частиц можно будет использовать для создания средств связи. Их способность проходить через различные объекты особенно привлекает военных. Ведь нейтринная связь теоретически позволит передавать информацию сквозь Землю и устанавливать связь с подводными лодками, находящимися на глубине.
