Поиск нейтрино по звуку

12.10.2015 Наука и жизнь

Уникальный способ анализа звукового сигнала для регистрации нейтрино глубоководными нейтринными телескопами внесла предложение студентка физфака МГУ.

Нейтрино весьма слабо взаимодействуют с веществом, большая часть этих частиц проходит всю Почву полностью, не совершив ни одного столкновения. Для надежной регистрации редких явлений сотрудничества нужны детекторы громадных размеров, прекрасно защищенные от попадания вторых частиц, талантливых помешать наблюдениям. Исходя из этого их размещают глубоко под почвой, льдом либо водой.

Наряду с этим нейтринные телескопы регистрируют не само нейтрино, а определенные явления, происходящие в следствии его сотрудничества с веществом. Современные глубоководные нейтринные телескопы, среди них и создаваемый на данный момент средиземноморский телескоп нового поколения KM3Net с количеством более 1 км3, улавливают оптическое черенковское излучение, генерируемое движущимися в воде мюонами, каковые образуются в следствии столкновения нейтрино с земным веществом.

Студентка МГУ имени М.В. Ломоносова Дария Бецис.Поиск нейтрино по звуку Способ регистрации нейтрино по Черенковскому излучению (слайд Е.В. Широкова). Образование разных излучений при сотрудничестве нейтрино с веществом (слайд Е.В. Широкова).

Источники нейтрино и способы их регистрации (слайд Е.В. Широкова).‹ ›

При сотрудничестве нейтрино с веществом обязан рождаться и звуковой сигнал. Направление изучений возможности регистрации нейтрино по распространяющемуся в воде звуковому сигналу стало называться нейтринной гидроакустики. Преимущество этого подхода содержится в том, что звук распространяется в воде на намного большее расстояние (до 1 км), чем черенковское излучение и мюоны (30-40 м).

Это разрешает создавать нейтринные телескопы с количеством в много кубических километров, имеющие на пара порядков громадную эффективность нейтринных наблюдений. Важна и возможность располагать звуковые приемники существенно реже и охватывать тем же числом датчиков громадные количества.

До тех пор пока на этом дороги имеются большие сложности, которые связаны с недостаточной изученностью механизма формирования звукового его формы и сигнала, высоким энергетическим элементарным отсутствием и порогом детекторов дешёвого оборудования. Но работы, ведущиеся с участием русских ученых, разрешают сохранять надежду на успех.
В данной связи воображает интерес уникальный способ анализа звукового сигнала, созданный студенткой 5-го курса кафедры неспециализированной ядерной физики физического факультета московского университета имени М.В. Ломоносова Дарией Бецис под управлением научного сотрудника НИИЯФ МГУ Е.В. Широкова.

Он в полной мере возможно использован для регистрации астрофизических нейтрино глубоководными нейтринными телескопами.

Предложенный способ содержится в применении вейвлет-анализа при сравнении создаваемого модельного сигнала с настоящим знаком, генерируемым высокоэнергичной частицей. Вычисленная отличие между двумя сигналами употребляется для коррекции модельного, благодаря которому не будет прекращено обнаружение настоящего сигнала. «Новизна предложения содержится в том, что посредством вейвлетов подобные задачи до тех пор пока никто не решал, не смотря на то, что сам способ прекрасно известен», — пояснил её начальник Е.В. Широков.

Способ был апробирован и очень высоко оценён итальянскими физиками из Национальной лаборатории Юга Национального Университета Ядерной Физики Италии (LNS-INFN), куда Дария Бецис была отправлена ноябре 2013 года.

Для справки: вейвлетное преобразование сигналов есть обобщением спектрального анализа, но в отличие от преобразований Фурье, высказывающих сигнал через нескончаемые во времени косинусы функции (и гармонические синусы в настоящей области), тут употребляются функции ограниченные по времени и по частоте — вейвлеты. Это разрешает корректно обрисовать изменение сигнала со временем совершает эргономичным изучение разных параметров сигнала.

Дария Бецис входит в возглавляемую Е.В. Широковым научную группу, складывающуюся из сотрудников, студентов и аспирантов физического факультета московского университета и сотрудников НИИЯФ МГУ. С момента создания в 2005 году, несколько принимает участие в работах, которые связаны с проектированием, обработкой и созданием данных нейтринных телескопов громадного количества. Первым её проектом был нейтринный телескоп NEMO.

С лета 2009 года она есть официальным участником интернациональной коллаборации ANTARES. На данный момент они выполняют работы по сооружению в Средиземном море глубоководного телескопа KM3Net.

К числу самых последних работ научной группы МГУ относится начатая совместно с Национальной лабораторией Юга Национального Университета Ядерной Физики Италии деятельность по вероятному гидроакустическому обнаружению астрофизических нейтрино. Этот проект, при его успешного развития, может внести воистину революционные трансформации в возможности регистрации астрофизических нейтрино, многократно повысив чувствительность глубоководных детекторов.  

Дария Бецис начала принимать участие в работе группы Е.В. Широкова будучи ещё студенткой 2-го курса. В этом учебном году ее удачи отмечены стипендией Правительства РФ.

По данным http://www.sinp.msu.ru

Создатель: АлексейПонятов

Источник: www.nkj.ru

Случайные записи:

Neutrino, Measuring the unexpected


Похожие статьи, которые вам понравятся: