贝加尔湖GVD。中微子猎人

科普视频“ BAIKAL-GVD。“中微子猎人”谈论了在贝加尔湖上检测中微子的独特装置的建设,实验的目的和目标以及所涉人员。这是一个严肃,有趣,宏伟,普通,简单和复杂的循环-人们决定打开宇宙的另一个秘密的面纱时必须面对的一切。



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2013年,高能天体中微子的发现标志着一个新的知识领域的诞生-高能中微子天体物理学。当位于南极冰南极的IceCube探测器首次探测到能量超过1000 TeV的中微子时,便发生了这种情况。迄今为止,IceCube实验已经记录了南半球100多个高能天体中微子。为了探测整个天空的中微子,北半球需要一个千兆级的中微子望远镜。因此,自2015年以来,在贝加尔湖上积极建造了BAIKAL-GVD第二代中微子望远镜。



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正在建设中的贝加尔河中微子望远镜是一个独特的科学设施,与IceCube,ANTARES和KM3NeT望远镜一起,是全球中微子网络(GNN)的一部分,是该网络在地球北半球的重要组成部分。



中微子是关于天体灾难的出色“讲故事的人”。它飞过宇宙,几乎不被任何人或任何事物吸收。由于该粒子是中性的,因此不会受到磁场和电场的偏转,这意味着其粒子正好位于记录中微子出现的方向上。到达地球的宇宙中微子的来源是超新星爆炸,黑洞,活跃的银河核或双星系统。这就是为什么中微子是研究太空中发生的过程的极好的工具的原因。



BAIKAL-GVD中微子望远镜旨在记录和研究来自天体物理学来源的超高能中微子通量。在它的帮助下,科学家计划研究在遥远的过去宇宙中释放出的巨大能量的过程。现代天体物理学的奥秘之一是宇宙中天体中微子的诞生机制,其能量比太阳中微子高数十亿倍,而贝加尔湖中微子望远镜由于其独特的特性将能够阐明这一奥秘。



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贝加尔湖中微子望远镜是一种中微子探测器,位于贝加尔湖,距海岸3.6公里,湖深达1366 m,安装地点并非偶然。首先,该地区有一条铁路和电力线。伊尔库茨克市是一个大型工业和科学中心,距离探测器55公里。其次,湖水很新鲜,可以防止对设备的损坏。第三,一年两个月,该湖被坚固的冰盖覆盖,这使得安装工作无需担心。最后,贝加尔湖(Baikal)缺乏K40和生物发光的背景光,具有耀斑特征。

它们可能会阻止检测器正常工作。



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当中微子通过贝加尔湖水柱时,有一些难以捉摸的粒子仍可能被水阻止的可能性。在这种相互作用的情况下,会形成高能量粒子的介子或簇射级联。介子和阵雨都引起水的辉光,这在物理学上被称为切伦科夫辐射,这是苏联物理学家P. A. Cherenkov和S. I. Vavilov发现的现象。当带电粒子(例如,μ子)在水中的移动速度大于水中的光速(水中的光速与折射率成反比地降低)时,就会发生这种辉光。实际上,会发生介子超过光的现象。探测器的任务是记录切伦科夫辐射,并将天体中微子与其他可能的事件分开。



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GVD的最大结构单元是集群。在2020年,探测器将有七个簇,它们之间的距离为300 m,每个簇由8个垂直悬挂的花环组成,玻璃光学模块悬挂在这些花环上-每个花环上有36个。根据该项目,贝加尔湖完成安装的体积应约为一立方公里。



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今天,贝加尔中微子望远镜是通过国际合作与俄罗斯科学院核研究所(莫斯科)的领导角色而建造的。俄罗斯科学院是该实验的奠基人和世界“中微子天文学”的发展方向,也是联合核研究所(杜布纳)的领导。来自俄罗斯,德国,波兰,捷克共和国和斯洛伐克的10个研究中心的70多位科学家和工程师正在参与该项目。



Bair Shaybonov的照片


























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