Новости
Реконструкция Байкальского нейтринного телескопа


Тайны "темной материи" и "черных дыр" российские ученые намерены узнать с помощью подводного нейтринного телескопа, который находится в глубинах Байкала. Только этот прибор способен регистрировать мельчайшие частицы материи, хранящие информацию о неизвестных нам галактиках.

Высота - 70 метров, диаметр - 42 м. 200 шаров из особопрочного стекла - вся эта сложная конструкция и есть уникальный подводный телескоп, система, которая находится на глубине 1300 метров.

Нейтрино - элементарная частица, открытая физиками в 20-м веке. Она является единственным видом излучения, который приходит к земному наблюдателю из самых глубоких недр Солнца и других звезд, и несет в себе информацию об их внутренней структуре и о происходящих там процессах. Семь лет назад иркутским ученым совместно с московскими коллегами удалось сделать то, что не смогли даже американцы с их научными достижениями и бюджетом в миллиарды долларов. Первый в мире подводный нейтринный телескоп появился на озере Байкал.

Идея возникла еще 40 лет назад. В 1993 году ученые сошлись на мнении, что лучшее место для экспериментов – озеро Байкал. Здесь и глубина подходящая, и вода кристально чистая, а кроме того, нет сложности с монтажом. Зимой лед можно использовать как крепкую и надежную платформу. Если изучать солнечные нейтрино, то можно узнать, какие процессы происходят внутри звезды.

- Это нужно для того, чтобы изучать основные законы природы. Как наша Вселенная возникла, как она развивается, что с ней будет в будущем, - говорит профессор физического факультета ИГУ Николай Буднев.

Часть стеклянных шаров – так называемые фотоприемники, глаза телескопа. В остальных установлены мощные компьютеры, которые собирают информацию о зарегистрированных нейтрино. Уже после иформация стекается на берег, в "мозговой центр" научной базы. Система устроена так, что управлять ею можно с любой точки земного шара - по спутнику.

- Мы надеемся получить информацию о самых мощных источниках энергии в нашей Вселенной. Узнать, как они устроены, какая их природа, что в них происходит. Может быть, со временем из этого эксперимента можно будет извлечь какую-то практическую пользу. Может быть, будут открыты новые способы получения энергии. Этого никто не знает, пока ведутся фундаментальные исследования.

В этом году ученые планируют поднять телескоп со дна - для профилактики. Вначале достали поплавки и кабель, телескоп обесточили. Через неделю-другую начнут подъем старых гирлянд и монтаж новых. Физики намерены увеличить мощность телескопа в сто раз. Если все получится, то наши ученые смогут первыми в мире зарегистрировать сверхмощное нейтрино, которое дошло к нам из внегалактических энергетических источников.

Елена Малышкина, "Вести-Иркутск"



Справка «АиТ»:

Байкальский Нейтринный Телескоп (НТ-200)

Из всех элементарных частиц нейтрино - самые неуловимые и в тоже время самые интересные для физиков и астрономов. В 1930 году при изучении продуктов радиоактивного распада ядер было обнаружено, что энергия распадающегося ядра больше суммарной энергии продуктов распада. Вольфганг Паули предположил, что в продуктах распада должна быть еще одна легкая незаряженная частица, которая и уносит эту недостающую энергию. Энрико Ферми назвал ее "нейтрино". Хотя предположение Паули было правильным, экспериментально оно было подтверждено только в 1956, когда американские физики Райнс и Кован обнаружили взаимодействие с веществом нейтрино вылетающих из ядерного реактора.

Сейчас нам известно, что нейтрино очень маленькие, нейтральные, двигающиеся со скоростью света частицы. До недавнего времени считалось, что их масса равна нулю. Нейтрино почти не взаимодействуют с окружающим их веществом. Так, например, хотя через каждого из нас за секунду пролетают триллионы нейтрино, мы этого не замечаем. Только нейтрино могут, не задерживаясь пролететь через Землю насквозь. Поэтому экспериментальное исследование нейтрино чрезвычайно сложное дело.

Несмотря на свою неуловимость нейтрино, возможно, самые важные частицы во вселенной. По расчетам астрофизиков масса вселенной должна быть намного больше массы небесных тел, которые можно увидеть в телескоп. Нейтрино - один из возможных ответов на вопрос из чего же состоит эта невидимая часть вещества.

Нейтрино образуются в ходе разных ядерных реакций, поэтому их можно условно разделить по происхождению. Один из источников нейтрино - распад ядер в реакторах атомных электростанций (рис. 1). Средняя атомная электростанция излучает 1020 нейтрино в секунду. Именно реакторные нейтрино, благодаря большому их количеству, были впервые обнаружены экспериментально.

Рис. 1. Реакторные нейтрино: образуются в активной зоне ядерного реактора при радиоактивном распаде тяжелых ядер.

Рис. 1. Реакторные нейтрино: образуются в активной зоне ядерного реактора при радиоактивном распаде тяжелых ядер.

Другой источник нейтрино - атмосфера Земли (рис. 2). Верхние слои атмосферы постоянно бомбардируются частицами, прилетающими из космоса (в основном это протоны). Прилетающий из космоса протон запускает цепочку ядерных реакций. В этих реакциях образуется множество разных частиц, в том числе и нейтрино. Такие нейтрино называют атмосферными.

Рис. 2. Атмосферные нейтрино: образуются в атмосфере Земли под действием космических лучей.

Рис. 2. Атмосферные нейтрино: образуются в атмосфере Земли под действием космических лучей.

Третий источник нейтрино - Солнце (рис. 3). Внутри Солнца идут термоядерные реакции. В них более легкие ядра соединяются в более тяжелые. Часть из этих реакций идет с образованием нейтрино. Например, два протона образуют ядро гелия, позитрон (античастица к электрону) и нейтрино. В другом случае ядро бора превращается в ядро бериллия, позитрон и нейтрино. Образовавшиеся нейтрино проходят через Солнце и улетают в космос в разных направлениях. В каждой из таких реакций рождаются нейтрино со своей энергией. Измерив количество нейтрино летящих из Солнца и их энергию можно определить интенсивность реакций в которых они образуются и таким образом лучше понять, что происходит внутри Солнца.

Рис. 3. Солнечные нейтрино: рождаются в термоядерных реакциях внутри Солнца.

Рис. 3. Солнечные нейтрино: рождаются в термоядерных реакциях внутри Солнца.

Для того, чтобы увидеть следы одного взаимодействия нейтрино с веществом надо неделями наблюдать за сотнями тонн вещества. Огромные экспериментальные установки делающие это называются нейтринными телескопами или детекторами нейтрино. Когда нейтрино взаимодействует с атомом вещества образуются мюоны - тяжелые заряженные частицы. В свою очередь, если эти мюоны проходят через что-то плотное и прозрачное, например воду или лед они испускают вспышки света называющиеся Черенковским излучением. Этот свет улавливается светочувствительными фотоумножителями нейтринного телескопа, сигнал с которых записывается для дальнейшего анализа (рис. 4). С помощью такой экспериментальной установки можно определить направление прилета и энергию нейтрино. Чтобы выделить мюоны от нейтрино из намного большего количества мюонов из космических лучей при обработке данных выбираются частицы летящие снизу вверх. Таким образом, Земля служит щитом, задерживающим все частицы кроме нейтрино. Чтобы уменьшить количество отсеиваемых событий детектор погружается в воду на большую глубину.

Рис. 4 Принцип работы детектора.

Рис. 4. Принцип работы детектора.

Байкальский Нейтринный Телескоп (БНТ) созданный российскими учеными состоит из двух сотен светочувствительных фотоумножителей закрепленных на восьми тросах и спущенных в воду южного Байкала на глубину больше километра. В работе с телескопом участвуют ученые из Московского Государственного Университета, Института Ядерных Исследований в Троицке, Иркутского Государственного Университета и других российских и зарубежных университетов и институтов. Работа над БНТ продолжается уже более десяти лет. В 1993 начала работу первая тестовая модификация телескопа из 36 фотоумножителей расположенных на трех тросах. Постепенно экспериментаторы увеличивали количество фотоумножителей и соответственно объем воды просматриваемый детектором. Сейчас телескоп состоит из 200 фотоумножителей на восьми тросах (рис. 5).

Рис. 5. Схема расположения детекторов черенковского излучения Байкальского нейтринного телескопа.

Рис. 5. Схема расположения детекторов черенковского излучения
Байкальского нейтринного телескопа.

Проанализировав данные полученные телескопом исследователи не нашли свидетельств того, что телескоп "видит" какие-то нейтрино, кроме атмосферных. Количество нейтрино, зарегистрированных телескопом, равно теоретически рассчитанному количеству атмосферных нейтрино. Нет каких-либо странностей и в направлениях прилета частиц. Хотя такие результаты экспериментов не так интересны, как могли бы быть, отсутствие нейтрино внеземного происхождения тоже важный научный результат. В дальнейшем исследователи планируют увеличить размеры и, соответственно, чувствительность телескопа. Это позволит продолжить эксперимент с большей точностью (см. новость выше).

Долина реки Ивановки. Байкальский технический стационар ИЯИ РАН. Береговой центр байкальского нейтринного телескопа НТ-200.

Долина реки Ивановки. Байкальский технический стационар ИЯИ РАН.
Береговой центр байкальского нейтринного телескопа НТ-200.


Лаборатория нейтринной физики. Фотодатчики.

Лаборатория нейтринной физики. Фотодатчики.


Лаборатория нейтринной физики. Сфера с аппаратурой. Из таких вот сфер, размещенных на глубине 1 км, и состоит нейтринных телескоп.

Лаборатория нейтринной физики. Сфера с аппаратурой.
Из таких вот сфер, размещенных на глубине 1 км,
и состоит нейтринный телескоп.


Навигационный знак для работы с нейтринным телескопом.

Навигационный знак для работы с
нейтринным телескопом.


Долина р. Ивановки. Вагончики лаборатории нейтринной астрофизики высоких энергий.

Долина р. Ивановки. Вагончики лаборатории нейтринной астрофизики высоких энергий.



По материалам сайтов:

www.scinews.ru

http://info.irk.ru/kbrr/

ЛУЧ СВЕТА В ЦАРСТВЕ ЧАСТИЦ, К 100-летию со дня рождения П.А.Черенкова



См. также:

Над Антарктидой ловят антивещество, «АиТ» 08-01-2005

Объединение двух галлиевых детекторов солнечных нейтрино, «АиТ» 27-06-2004

На Южном полюсе будет построен самый большой телескоп, «АиТ» 25-08-2003

На Южном полюсе продолжают искать нейтрино, «АиТ» 30-01-2003


01-03-2005     Источник: ИГТРК   
Обсуждение материала

Последние сообщения Создать новую тему
Ответить Сообщение из темы: МЛАДЕНЦЫ И Т Д
АвторСообщение
Константин Тверитинов


Гость
Сообщение Добавлено: 30-04-2012 08:33:59     Заголовок: МЛАДЕНЦЫ И Т Д Цитата
МЛАДЕНЦЫ И Т Д ДАВНЕНЬКО И Т Д И Т П ДОКАЗАЛИ И Т Д КАЖДЫЙ И Т Д МЛАДЕНЕЦ И Т Д И Т П И Т М
ИНДИВИДУАЛЕН И Т Д  НЕ ПОВТОРИМ И Т Д ОТКРЫВАЕТ И Т Д И Т П  МИР И Т Д БЕСКОНЕЧНОЕ И Т Д МНОЖЕСТВО И Т Д МЛАДЕНЦЕВ И Т Д ОТКРЫВАЮТ И Т Д БЕСКОНЕЧНОЕ И Т Д МНОЖЕСТВО И Т Д
МНОЖЕСТВА И Т Д МИРОВ И Т Д РАЗНЫХ И Т Д ПО РАЗМЕРАМ И Т Д ОТ КВАЗАРИКОВ И Т Д  И МЕНЕЕ И Т Д  ДО КВАЗАРОВ И Т Д И Т П  И БОЛЕЕ И Т Д  ДАЛЕЕ И Т Д  ТРИЛЛИОНЫ И Т Д КВАЗАРОВ И Т Д КВАЗАРИКОВ И Т Д  ЗАКОНОМЕРНО И Т Д ИЗМЕНЯЮТ И Т Д ВСЕ И Т Д  ПРОЦЕССЫ И Т Д  НА ЗЕМЛЕ И Т Д  В ТРИЛЛИОНОЛЕТИЯХ И Т Д  С ТОЧНОСТЬЮ И Т Д  ДО ТРИЛЛИОННОЙ И Т Д ДОЛИ И Т Д И Т П  СЕКУНДЫ И Т Д  ЧЕМ И Т Д ИНТЕНСИВНЕЙ И Т Д ДЕЙСТВУЮТ И Т Д  КВАЗАРИКИ И Т Д  В МОЗГАХ И Т Д  У МЛАДЕНЦЕВ И Т Д И Т П  ТЕМ И Т Д  БОЛЬШЕ И Т Д  ПО РАЗМЕРАМ И Т Д ОНИ И Т Д И Т П
ОТКРЫВАЮТ И Т Д МИРЫ И Т Д ЧТО И Т Д  ДОКАЗЫВАЛО И Т Д И Т П  ДОКАЗЫВАЕТ И Т Д  БУДЕТ И Т Д ДОКАЗЫВАТЬ И Т Д И Т П И Т М РАЗВИТИЕ И Т Д ОБСЕРВАТОРИЙ И Т Д  НЕЙТРИННЫХ И Т Д И Т П  ТАКЖЕ И Т Д ОТКРЫВАЯ И Т Д  ТРИЛЛИОНЫ И Т Д КВАЗАРОВ И Т Д  НЕЙТРИНОВ И Т Д КВАЗАРИКОВ И Т Д  В НОВОМ И Т Д И Т П
ТРИЛЛИОНОЛЕТИИ И Т Д МИРОВ И Т Д ПРИВЕТ И Т Д МЛАДЕНЦАМ И Т Д ИССЛЕДОВАТЕЛЯМ И Т Д ТВОРЦАМ И Т Д ТВОРЧЕСТВА И Т Д



Ответить Сообщение из темы: ИССЛЕДОВАТЕЛИ И Т Д
АвторСообщение
Константин Тверитинов


Гость
Сообщение Добавлено: 29-04-2012 08:49:49     Заголовок: ИССЛЕДОВАТЕЛИ И Т Д Цитата
ИССЛЕДОВАТЕЛИ И Т Д ТВОРЦЫ И Т Д ДЕЯТЕЛИ И Т Д
ДАВНЕНЬКО И Т Д ДОКАЗАЛИ И Т Д ТРИЛЛИОНЫ И Т Д МИРОВ И Т Д В ТРИЛЛИОНОЛЕТИЯХ И Т Д ЗАКОНОМЕРНО И Т Д ТРЯСУТСЯ И Т Д  С ТОЧНОСТЬЮ И Т Д ДО ТРИЛЛИОННЫХ И Т Д ДОЛЕЙ И Т Д И Т П СЕКУНДЫ И Т Д ОТ ТРИЛЛИОНОВ И Т Д КВАЗАРОВ И Т Д И Т П И Т М М ДО ТРИЛЛИОНОВ И Т Д НЕЙТРИНОВ И Т Д КВАЗАРИКОВ И Т Д РАЗНЫХ И Т Д ПО РАЗМЕРАМ И Т Д ЗЕМЛЯ И Т Д ТАКЖЕ И Т Д И  П ТРЯСЁТСЯ И Т Д ТОНГА И Т Д М-6,7 И Т Д 124,421 КМ И Т Д И Т П  ИНТЕНСИВНЫЕ И Т Д ТАЙФУНЫ И Т Д ТОРНАДЫ И Т Д И Т Л И Т М М ТРЯСУТ И Т Д КУДРЯВЯТ И Т Д КУЧЕРЯВЯТ И Т Д ВСЁ И Т Д И Т П  ОТ КВАЗАРИКОВ И Т Д ДО КВАЗАРОВ И Т Д СОЛНЦЕ И Т Д И Т П  ЗЕМЛЮ И Т Д ТАКЖЕ И Т Д ВУЛКАН И Т Д ЛОКОН И Т Д ТАКЖЕ И Т Д ТРЯСЁТСЯ И Т Д КУДРЯВИТСЯ И Т Д КУЧЕРЯВИТСЯ И Т Д И Т П КИДАЕТ И Т Д КВАЗАРИКИ И Т Д ДО 2 КМ И Т Д ДО КВАЗАРОВ И Т Д СЫНОЧЕК И Т Д КРАКАТАУ И Т Д КРАКОЧЕТ И Т Д ТРЯСЁТСЯ И Т Д  ТАКЖЕ И Т Д ПОДРАСТИ И Т Д ХОЧЕТ И Т Д КВАЗАРЫ И Т Д И Т П  ПОЛЮСОВ И Т Д НАПРАВЛЕНИЯ И Т Д ДВИЖЕНИЯ И Т Д И Т П
ИНТЕНСИВНО И Т Д ИЗМЕНЯЮТ И Т Д ЗЕМЛЯ И Т Д СОЛНЦЕ И Т
ЯДРО И Т Д НАШЕЙ И Т Д МАЛЕНЬКОЙ И Т Д ГАЛАКТИКИ И Т Д И Т П ТАКЖЕ И Т Д ПРИВЕТ  ТВОРЦАМ И Т Д ТРИЛЛИОНОЛЕТИЙ
И Т Д НОВЫХ И Т Д МИРОВ И Т Д ОТ КВАЗАРИКОВ И Т Д И Т П И Т



Ответить Сообщение из темы: Физикам делать нечего
АвторСообщение
Константин


Гость
Сообщение Добавлено: 24-04-2012 12:28:18     Заголовок: ФИЗИКА И Т Д Цитата
ПЕРВЫЕ И Т Д ФИЗИКИ И Т Д ХОРОШО И Т Д ЗНАЛИ И Т Д ГЕОМЕТРИЮ И Т Д  ОБЪЁМ И Т Д ЗЕМЛИ И Т Д
УВЕЛИЧИВАЕТСЯ И Т Д  В НЕОПРЕДЕЛЁННОСТЬ И  Т Д И Т П И Т М
ДО КВАЗАРОВ И Т Д  УМЕНЬШАЕТСЯ И Т Д  В НЕОПРЕДЕЛЁННОСТЬ
И Т Д  ДО КВАЗАРИКОВ И Т Д  В РЕЗУЛЬТАТЕ И Т Д СЧИТАЛИ И Т Д  ТРИЛЛИОНЫ И Т Д  МИРОВ И Т Д  ИЗМЕНЕНИЯ И Т Д ВСЕГО И Т Д  В ТРИЛЛИОНОЛЕТИЯХ И Т Д  С ТОЧНОСТЬЮ И Т Д БОЛЬШОЙ И Т Д  ДО ТРИЛЛИОННЫХ И Т Д ДОЛЕЙ И Т Д МЕТРА И Т Д СЕКУНДЫ И Т Д ПОНИМАЛИ И Т Д ТРИЛЛИОНЫ И Т Д КВАЗАРОВ И Т Д И Т П
ЯВЛЯЮТСЯ И Т Д  МАЛЕНЬКИМИ И Т Д КВАЗАРИКАМИ И Т Д И Т П
ОТНОСИТЕЛЬНО И Т Д БОЛЕЕ И Т Д БОЛЬШИХ И Т Д КВАЗАРОВ И Т Д  И  ТАК И Т Д ДАЛЕЕ И Т Д  В НЕОПРЕДЕЛЁННОСТЬ И Т Д И Т  ПЕРВЫМ И Т Д  ФИЗИКАМ И Т Д  АРИФМЕТИКА И Т Д РАЗРЕШАЛА И Т Д ЧЁТКО И Т Д СЧИТАТЬ И Т Д  ТРИЛЛИОНЫ И Т Д МИРОВ И Т Д
И ИЗМЕНЕНИЯ И Т Д ПРОИСХОДЯЩИЕ И Т Д  В НИХ И Т Д И Т П И Т М  ОТ КВАЗАРИКОВ И Т Д ДО КВАЗАРОВ И Т Д ТАК КАК И Т Д И Т П
НИКАКИЕ И Т Д  ЗАПРЕТЫ И Т Д  НЕ МЕШАЛИ И Т Д СЧИТАТЬ И Т Д ПРАВИЛЬНО И Т Д МИРЫ И Т Д  НЕЙТРИННЫЕ И Т  УСКОРИТЕЛИ
И Т Д  ОБСЕРВАТОРИИ И Т Д ПОМОГАЮТ И Т Д ИССЛЕДОВАТЕЛЯМ И Т Д  ВЕРНУТЬСЯ И Т Д  К ПРАВИЛЬНОЙ И Т Д АРИФМЕТИКИ И Т Д
ПРИВЕТ И Т Д ТВОРЦАМ И Т Д  В НОВОМ И Т Д ТРИЛЛИОНОЛЕТИИ



Календарь
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31  
Новости по категориям
Новости сайта
Новости астрономии
Телескопы и обсерватории
Астрономия и Интернет
  Все новости

Астрономия и телескопостроение - Copyright © 1999-2006 Коллектив авторов