Проект новой нейтринной обсерватории - Гранит науки - 2015-08-28

Проект новой нейтринной обсерватории представили астрофизики из Франции и Китая, набор из множества радиоантенн обойдется значительно дешевле, чем существующие установки для поиска неуловимых частиц

Здравствуйте, у микрофона Марина Аствацатурян! Новый радиотелескоп будет нацелен на изучение одного из самых загадочных космических феноменов – природу нейтрино, нейтральных фундаментальных частиц, чрезвычайно слабо взаимодействующих с веществом. Проектируемая Гигантская радиоантенная система–детектор нейтрино (сокращенно – GRAND, это аббревиатура от английского названия Giant Radio Array for Neutrino Detection) состоит из сотен тысяч антенн, распределенных по площади около 200 тысяч квадратных километров. Объект обсерватории GRAND - нейтрино очень высоких энергий, рождающиеся в глубоком космосе. Проект был представлен на недавней 34-й Международной конференции по космическим лучам (34th International Cosmic Ray Conference, ICRC) в Нидерландах. Возведение системы радиоантенн для поиска нейтрино, по подсчетам ее разработчиков, значительно дешевле, чем строительство с этими же целями телескопов, основанных на оптических технологиях. Поскольку нейтрино с материей взаимодействуют чрезвычайно слабо и пересекают Вселенную беспрепятственно, они могут быть хранилищем ценной информации о порождающем их феномене. Но именно по причине слабого взаимодействия нейтрино почти неуловимы и для регистрации любого вида этих частиц нужны мощнейшие детекторы. Главная нейтринная обсерватория сегодня - подземный детектор IceCube стоимостью 275 миллионов долларов в Антарктиде. Это один кубический километр льда, в котором находятся 5160 чувствительных фотонных детекторов. С 2011 года IceCube удалось зарегистрировать 100 внегалактических нейтрино.

Тогда как фотоумножители IceCube улавливают следы Черенковского излучения, возникающего при прохождении через ледяную среду заряженных частиц, которые могут возникнуть в том случае, если с ядром атома вещества среды столкнутся космические нейтрино, GRAND будет регистрировать радиосигналы. Схема их возникновения такова: в результате взаимодействия космических тау-нейтрино с ядром материи, которая оказывается на их пути к Земле и через нее, образуются тау-лептоны, которые, в свою очередь, по мере разложения в атмосфере, рождают ливни вторичных частиц. Магнитотормозное излучение этих заряженных частиц, возникающее из-за их вращения вокруг силовых линий магнитного поля, и будут улавливать антенны системы GRAND. Каждый детекторный модуль стоит около 500 долларов и представляет собой три перпендикулярные друг другу антенны-бабочки, связанные с навигационной системой GPS для отслеживания траектории нейтрино и привязки движения частиц к времени. Как сообщает Physics World, часть антенн уже устанавливается на китайской территории в Тянь-Шаньских горах. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».