Russische Wissenschaftler haben die erste Bauphase des größten Neutrino-Observatoriums am Baikalsee abgeschlossen

Optisches Modul Durch

gemeinsame Anstrengungen von Wissenschaftlern des Instituts für Kernforschung der Russischen Akademie der Wissenschaften (Moskau), des Gemeinsamen Instituts für Kernforschung (Dubna) und anderer Teilnehmer der sogenannten Die Baikal Collaborations haben den ersten Cluster des Dubna-Tiefsee-Neutrino-Teleskops am Baikalsee in Auftrag gegeben. Der Cluster wurde Anfang April 2015 eingesetzt.



Nur wenige Menschen wissen, dass der Baikalsee nicht nur der größte Süßwassersee der Welt ist, sondern auch ein Neutrino-Tracking-Labor. Am Grund des Sees befindet sich das Baikal-Neutrino-Teleskop, auch bekannt als NT1000, auch bekannt als Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector). Dies ist ein Komplex von Tiefseeinstrumenten, die am Nachweis von Neutrinos beteiligt sind.

Die Idee, Elementarteilchen auf großen Cherenkov-Detektoren in natürlichen transparenten Medien nachzuweisen, wurde erstmals in den frühen 1960er Jahren vom sowjetischen Wissenschaftler M. A. zum Ausdruck gebracht. Markov. Und in den späten 1970er Jahren wurde der sowjetische Akademiker A.E. Chudakov schlug vor, den Baikalsee zum Nachweis von Neutrinos zu verwenden. Der See ist dafür aus mehreren Gründen ideal. Erstens wegen seiner Tiefe, die 1 km überschreitet; zweitens aufgrund der Transparenz des reinsten Wassers, das ungefähr 22 m beträgt; drittens aufgrund der Tatsache, dass die Temperatur in großen Tiefen das ganze Jahr über konstant bleibt - 3,4 ° C; und vor allem ist der See im Winter mit einer dicken Eisschicht bedeckt, von der aus es sehr bequem ist, wissenschaftliche Geräte unter Wasser abzusenken.


Montage einer Girlande aus optischen Modulen

Die erste Version des NT200-Teleskopswurde in den 90er Jahren gebaut . Das erste Neutrino wurde 1994 gefangen. Inspiriert vom Erfolg begannen Wissenschaftler im Jahr 2000 mit dem Bau der nächsten Version des NT1000-Teleskops.

Der Dubna-Cluster enthält bereits 192 optische Module, die in Tiefen von bis zu 1300 Metern eingetaucht sind, und hat sich zu einem der drei größten Neutrino-Detektoren der Welt entwickelt. Bis 2020 soll die Erstellung des Detektors abgeschlossen sein. Es wird aus 10 bis 12 Clustern mit einem effektiven Volumen von 1 km ^{3 bestehen} . Das gleiche Eisvolumen wird wie der Cherenkov-Strahler am derzeit größten IceCube-Neutrino-Observatorium verwendet.


Funktionsprüfung des Zentralmoduls des Abschnitts vor dem Eintauchen der Girlande in eine Tiefe von 1300 m

Die heutige Baikal-Zusammenarbeit umfasst: Institut für Kernforschung RAS (Moskau), Gemeinsames Institut für Kernforschung (Dubna), Irkutsk State University, Moskauer Staatsuniversität, benannt nach M.V. Lomonosov, Staatliche Technische Universität Nischni Nowgorod, Staatliche Meerestechnische Universität St. Petersburg, Evologic (Deutschland), Institut für Kernphysik (Rzhezh) und Institut für Experimentelle und Angewandte Physik (Universität Prag, Tschechische Republik), Universität Bratislava (Slowakei).


Das letzte Ritual. Jeder sollte sich am letzten Seil festhalten, das den installierten Cluster mit der Eisoberfläche verbindet, und überlegen, ob alles für den reibungslosen Betrieb des Clusters getan ist

„Der natürliche Neutrino-Fluss enthält eine Fülle von und in vielerlei Hinsicht einzigartigen Informationen über die Welt um uns herum. Die Untersuchung dieses Flusses in verschiedenen Energiebereichen kann einen Schlüssel zum Verständnis der frühen Stadien der Evolution des Universums, der Prozesse der Bildung chemischer Elemente, des Evolutionsmechanismus massereicher Sterne und Supernova-Explosionen liefern und Aufschluss über das Problem der dunklen (unsichtbaren) Materie, über die Zusammensetzung und innere Struktur der Sonne heute und in ausreichendem Maße geben die ferne Vergangenheit und sogar Fortschritte beim Verständnis der Probleme der inneren Struktur eines der am schwierigsten zu untersuchenden Objekte - des Planeten Erde. “ - Dies erklärt die Notwendigkeit, einen komplexen Akademiker V.A. Rubakov, Leiter der Abteilung Kernphysik der Abteilung Physikalische Wissenschaften der Russischen Akademie der Wissenschaften.