Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Российские физики участвуют в создании крупнейшего глубоководного нейтринного телескопа

09.12.2010 Наука и жизнь

Сотрудники НИИЯФ МГУ и кафедры неспециализированной ядерной физики физфака МГУ участвуют в проектах, которые связаны с глубоководными нейтринными телескопами в Средиземном море: уже существующими ANTARES, NEMO и строящемся KM3Net.

Нейтрино весьма слабо взаимодействует веществом. Это затрудняет его регистрацию, и одновременно с этим делает замечательным инструментом астрономических изучений. Они долетают до Почвы, проходя без трансформации через межзвёздное вещество и небесные тела, неся данные о космических процессах, в которых были рождены.

Но для надёжной регистрации нужны детекторы громадных размеров, прекрасно защищенные от попадания вторых частиц, талантливых помешать наблюдениям.

Расположение всех трех средиземноморских проектов нейтринного телескопа. Правила детектирования высокоэнергичных нейтрино подводным нейтринным телескопом. Компьютерная визуализация нейтринного телескопа KM3NeT (подобный вид имеет и ANTARES).Российские физики участвуют в создании крупнейшего глубоководного нейтринного телескопа Тестирование прототипа нейтринного телескопа KM3NeT.

Сравнение высоты троса с детекторами (справа) с известными сооружениями. Начальник работ по нейтринным телескопам в НИИЯФ МГУ, к.ф.-м.н, доцент Евгений Широков.‹ ›

Первые нейтринные телескопы строили под почвой, что ограничивало их размер. Выход из положения отыскал академик М.А. Марков, предложивший размещать детекторы глубоко под водой, которая помогает и фильтром, ликвидирующим другие частицы, и рабочим веществом.

При сотрудничестве с другими частицами нейтрино может порождать мюон, что при перемещении в воде со сверхсветовой скоростью генерирует оптическое черенковское излучение, улавливаемое детекторами.

Первый таковой глубоководный нейтринный телескоп трудится с 1993 года (на полную мощность с 1998 года) в озере Байкал на глубине 1200 м. В 2008 году в Средиземном море неподалеку от Тулона (Франция) на глубине 2400 м получил нейтринный телескоп ANTARES. Два вторых средиземноморских проекта вблизи Портопало-ди-Капо-Пассеро (о. Сицилия, Италия) и NESTOR неподалеку от г. Пилос (Греция) – скорее полигоны для тестирования оборудования.

Расчеты говорят о том, что для успешной регистрации нейтрино высоких энергий нужен количество детектора порядка кубического километра (ANTARES имеет количество 0,01 км3). Исходя из этого на данный момент все три коллаборации объединились для нейтринного телескопа KM3NeT (КМ3 Neutrino Telescope), что по окончании постройки в 2016-17 годах будет наибольшим в мире с количеством в пара кубических километров.

Он рекомендован для регистрации нейтрино, приходящих от звёзд, ядер галактик, сверхновых из разных областей Вселенной. Для работы над новым проектом создан консорциум из 40 университетов 10 государств-членов Евросоюза.

В 2013 году вступил в строй наибольший на сегодня нейтринный телескоп IceCube количеством 1 км3, расположенный в толще льда на глубине 1500-2500 км вблизи антарктической станции Амундсен-Скотт (США).

Но кроме того на такую громадную глубину приходит большое количество фоновых мюонов, среди которых прячутся рождённые отнейтрино. Их выделение основано на поиске мюонов, каковые идут снизу: Почва задерживает все частицы, не считая нейтрино, проходящих ее полностью. Возможно заявить, что, пребывав на дне моря, эти телескопы направлены в почву.

Но в этом случае телескоп видит лишь около половины небесной сферы, и нужно иметь по крайней мере два детектора, расположенных различных полушариях, дабы для наблюдения было доступно практически все небо. Таковой парой станут IceCube и KM3NeT.

В 2018-2019 годах планируется объединить данных двух проектов, взяв контроль над нейтринными событиями, происходящими на большей части небесной сферы.

Средиземноморский нейтринный телескоп является наборомиз 320 тросов длиной по 900 метров, каковые закрепят якорями и оснастят поплавками. Поперёк тросов будут закреплены шестиметровые рамы с цифровыми оптическими модулями на финишах. Планируется расположить 20 таких этажей из рам, поделённых расстоянием в 40 метров.

Нижний этаж будет пребывать в ста метрах от морского дна. Любой оптический модуль – это пластиковая сфера, с сопутствующей электроникой и фотоэлектронным умножителем в. В KM3NeT будет до 12 000 оптических модулей.

Для сравнения: у Байкальского телескопа их около 200, у ANTARES около 500, а в IceCube пять с маленьким тысяч. Первую тестовую «нить» нового телескопа опробовали в 2013 году.

Физики из НИИЯФ МГУ участвуют в проектах глубоководных нейтринных телескопов с 2005 года, занимаясь прежде всего оптимизацией и моделированием архитектуры нейтринных телескопов. В частности нужно, дабы оптические модули прекрасно «видели» друг друга, и одновременно с этим были максимально разнесены в пространстве для повышения действенного количества телескопа и длясокращения числа оптических модулей, дабы удешевить конструкцию, потому, что любой модуль стоит 20-25 тысяч евро. Русские ученые учавствовали в создании прототипов фотоэлектронных умножителей для NEMO.

Ещё одна задача, которой занимаются российские физики в ходе проекта ANTARES – создание фильтра биолюминесценции. Он обязан отсеивать свет, испускаемый разными глубоководными живыми существами, что может стать помехой для оптических детекторов.

Русские исследователи заняты и разработкой нового направления – нейтринной гидроакустики. Её мысль содержится в регистрации нейтрино по звуковому сигналу, что появляется при его сотрудничестве с веществом в воде. Преимущество этого способа в том, что звук распространяется значительно дальше черенковского излучения, на основекоторого трудятся сегодняшние детекторы.

Использование звуковых датчиков разрешит создать нейтринный телескоп количеством в много кубических километров.

По данным http://www.sinp.msu.ruhttp://www.km3net.org

Создатель: Алексей Понятов

Источник: www.nkj.ru

Случайные записи:

Байкальский подводный нейтринный телескоп


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,