Baikal undervattensneutrinoteleskop

Baikal Neutrino Telescope ( eng.  Baikal Gigaton Volume Detector, Baikal-GVD ) är ett neutrinobservatorium beläget på botten av Baikalsjön . Vid idrifttagningen den 13 mars 2021 blev volymen av detektorn jämförbar med den största IceCube neutrinodetektorn hittills [1] . Teleskopet, tillsammans med IceCube, ANTARES och KM3Net, ingår i Global Neutrino Network (GNN) som det viktigaste elementet i nätverket på jordens norra halvklot [2] .

Observatoriet drivs av Baikal-samarbetet, som inkluderar Institutet för kärnforskning vid den ryska vetenskapsakademin , Joint Institute for Nuclear Research , Irkutsk State University , Moscow State University. M. V. Lomonosov , Nizhny Novgorod State Technical University , St. Petersburg State Marine Technical University , Evologic company ( Tyskland ), Institute of Nuclear Physics of the Czech Academy of Sciences , Institutet för experimentell och tillämpad fysik vid Prags universitet , University of Bratislava [3] .

Historik

Idén att använda djupa naturliga reservoarer för att detektera neutriner genom Cherenkov-strålning föreslogs av M. A. Markov 1960 [4] [5] . 1980 föreslog A.E. Chudakov Baikal som en sådan reservoar [6] . Och den 1 oktober samma år etablerades Laboratory of High-Energy Neutrino Astrophysics, under ledning av G. V. Domogatsky , vid Institutet för kärnforskning vid USSR Academy of Sciences , som 1981 började arbeta med undervattensdetektorer. 1984 testades Garland-84-installationen av 12 detektorer, som fungerade som grund för framtida teleskop [7] .

Första konstruktionsstadiet

1993 sänktes de första tre girlanderna av det framtida Baikal-neutrinoteleskopet NT-200 ned, vilket upptäckte de två första neutrinonen samma år. Teleskopet färdigställdes 1998, hade en arbetsvolym på 100 tusen m³ och bestod av 8 72-meterssträngar med 192 detektorer på ett djup av mer än 1 km. Det anses vara det första steget av Baikal-GVD-teleskopet [8] [9] .

Den andra etappen av konstruktionen

År 2010 var designen av den andra etappen av Baikal-teleskopet klar [6] . I april 2015 placerades det första demonstrationsklustret "Dubna" av det uppdaterade teleskopet, med 192 detektorer på 8 345 meter girlander på ett djup av upp till 1276 m [10] [6] . Under 2016–2018 sattes de första tre grundläggande teleskopklustren ut (en varje år) [11] . I april 2019 lanserades ytterligare två kluster, totalt var det 5 av dem i fungerande skick [12] . I april 2020 monterades ytterligare två kluster, den sjätte och den sjunde [13] . Det sista, åttonde klustret installerades 2021, teleskopets arbetsvolym nådde 0,4 km³. Utbyggnaden av teleskopet kommer dock att fortsätta, till 2030 är det planerat att öka antalet kluster till 27 [11] .

Beskrivning av installationen och funktionsprincipen

Installationen är modulär. 2008 var 11 girlander i drift, teleskopets designkapacitet var 1 Gt, vilket motsvarar en volym på 1 km 3 [14] [2] .

Anteckningar

1. ↑ Ponyatov, 2021 , sid. 17.
2. ↑ 1 2 Baikal-GVD neutrinoteleskop . "Scientific Russia" - vetenskap ligger i detaljerna! (23 april 2020). Tillträdesdatum: 26 januari 2021. (ryska)
3. ↑ Det första klustret av Baikal-GVD djuphavsneutrinoteleskopet i en kubikkilometersskala togs i drift på sjön. Baikal . Hämtad 21 februari 2021. Arkiverad från originalet 11 maj 2021. (obestämd)
4. ↑ M. A. Markov. On high energy neutrino physics  (engelska)  // Proceedings, 10th International Conference on High-Energy Physics (ICHEP 60) : Rochester, NY, USA, 25 aug - 1 sep 1960 / ECG Sudarshan, JH Tinlot, AC Melissinos (redaktörer) . - Rochester, 1960. - P. 579-580 .
5. ↑ Ponyatov, 2021 , sid. arton.
6. ↑ 1 2 3 Ponyatov, 2021 , sid. 19.
7. ↑ Ponyatov, 2021 , sid. 19-20.
8. ↑ Ponyatov, 2021 , sid. tjugo.
9. ↑ K. Vokhmyanina. Baikal undervattens neutrinoteleskop . Hämtad 19 maj 2015. Arkiverad från originalet 20 augusti 2011. (obestämd)
10. ↑ Det första klustret av Baikal-GVD djuphavsneutrinoteleskopet i en kubikkilometersskala togs i drift på sjön. Baikal . presscenter vid Institutet för kärnkraftsforskning . Hämtad 19 maj 2015. Arkiverad från originalet 20 maj 2015. (obestämd)
11. ↑ 1 2 Ponyatov, 2021 , sid. 21.
12. ↑ Ytterligare två kluster av djuphavsneutrinoteleskopet som lanserades på Baikal . Hämtad 24 april 2019. Arkiverad från originalet 24 april 2019. (obestämd)
13. ↑ Pressmeddelande 2020 från Baikal-GVD-projektet . Hämtad 21 februari 2021. Arkiverad från originalet 28 september 2020. (obestämd)
14. ↑ Cosmic Eye of Baikal • Bibliotek . "Element" . Hämtad 26 januari 2021. Arkiverad från originalet 17 januari 2019. (ryska)

Litteratur

• Alexey Ponyatov. Neutrinos fångas på djupet // Vetenskap och liv . - 2021. - Nr 5 . - S. 17-21 .

Länkar

• Videoporträtt av deltagarna i Baikal-expeditionen som en del av projektet, 2019 / Arkivkopia daterad 18 januari 2021 på Wayback Machine
• Chronicles of the Baikal expedition 2018—2020 / Arkivkopia av 8 mars 2021 på Wayback Machine
• Baikal-teleskopet fick genombrottsresultat i studien av neutriner (100-miljonärsprojektet "Neutrinos and Particle Astrophysics", lanserat 2020) // RG , 7 september 2022