Ловушка для космических частиц

Interfax-Russia.ru – Первая в мире гамма-обсерватория скоро откроется в Бурятии. С ее помощью ученые надеются узнать прошлое, настоящее и будущее Вселенной.

Уникальная гамма-обсерватория Tunka Hiscore общей площадью до 100 кв. км появится в Тункинской долине Бурятии. Проект этот международный – российско-немецкий.

"Начались подготовительные работы, в частности расчищается полигон, монтируются новые приборы. Первые опытные детекторы на полигоне в Тункинской долине появятся уже в октябре этого года, в 2013-2014 годах площадь установки составит один квадратный километр, а к 2016 году уже более 10 квадратных километров и так далее", - сообщил Interfax-Russia.ru проректор по научной работе Иркутского госуниверситета (ИГУ) Александр Аргучинцев.

По его словам, в общей сложности проект рассчитан на десять лет. Это значит, что гамма-обсерватория будет полностью сформирована (то есть достигнет заявленной площади) к 2022 году. Вместе с тем, создается она не "на пустом месте". В 2009 году в Тункинской долине уже была запущена крупнейшая в мире черенковская установка Тунка-133 для исследования космических лучей сверхвысоких энергий. Установка состоит из 133 оптических детекторов, расположенных на площади один квадратный километр. Месторасположение как Тунки-133, так и гамма-обсерватории, конечно, было выбрано не случайно.

"Воздух в долине настолько прозрачен, что это позволяет регистрировать слабые вспышки света, возникающие при взаимодействии отдельных ядер и гамма-квантов высоких энергий с атмосферой Земли", - пояснил собеседник Interfax-Russia.ru.

Такая уникальная прозрачность воздуха помогает регистрировать частицы из космоса, которые несут информацию о том, что происходит во Вселенной.

"Частицы из дальнего космоса несут информацию с того времени, когда зарождалась Вселенная. Частицы взаимодействуют с атмосферой Земли и создают вторичное излучение, которое могут уловить наши детекторы. Полученную информацию они передают на специальные установки в любую часть света. В нашем случае обработкой данных методами теоретической физики будут заниматься специалисты Российской академии наук, а также немецкие ученые", - сообщил Аргучинцев.

Проректор пояснил, что гамма-обсерватория – это не совсем обсерватория в буквальном смысле этого слова.

"Гамма-обсерватория – это не привычная всем обсерватория с большим телескопом, направленным в небо. В нашем случае это набор датчиков, фиксирующих излучение. Датчики размещаются в специальных контейнерах, которые устанавливаются на заявленной площади, покрывая ее устойчивой сетью. Датчики генерируют поток информации из космоса, затем передают ее на обработку", - добавил собеседник Interfax-Russia.ru.

По словам Аргучинцева, Тунка-133 – это мини-версия будущей гамма-обсерватории. Установка доказала свою эффективность, что и стало толчком для создания более масштабной установки. В июле 2012 года идею создания гамма-обсерватории поддержал научный совет по космическим лучам РАН.

"Бурятия станет единственным местом на планете, где будут вестись исследования всех компонентов космического излучения высоких энергий: гамма-квантов, ядер и нейтрино, что даст принципиально новую информацию о прошлом, настоящем и будущем Вселенной", - сказал Аргучинцев.

Вместе с тем, он отметил, что все эти разработки начали еще ученые СССР.

"Тункинская долина - это давний полигон Иркутского госуниверситета. Датчики стоят там уже полтора десятка лет. В 2009 году при помощи установки Тунка-133 мы просто расширили площадь исследований. Тогда же мы стали плотно сотрудничать с немецкими учеными", - сообщил проректор по научной работе ИГУ.

По словам собеседника Interfax-Russia.ru, данный проект будет стоить не менее 1,5 млрд рублей.

"В этом году немцы уже вложили 50 млн рублей в предварительные работы, привезли оборудование. Еще часть оборудования закупит вуз. Средства на это выделены ИГУ в рамках программы стратегического развития. Так же помощь оказывает Российская академия наук", - сказал он.

Всего же в проекте кроме Научно-исследовательского института прикладной физики ИГУ участвуют НИИ ядерной физики Московского государственного университета, Институт ядерных исследований РАН, Гамбургский университет и немецкий физический центр ДЕЗИ.

Помимо работы над гамма-обсерваторией иркутские физики также занимаются созданием Байкальского нейтринного телескопа.

"Это глубоководная установка, также состоящая из датчиков, которые размещены на глубине порядка 1,5 км на дне Байкала", - сказал Александр Аргучинцев.

В отличие от гамма-обсерватории этот проект междисциплинарный. Иными словами, в нем могут принять участие не только физики, но и экологи, биологи, сейсмологи и некоторые другие группы специалистов. Ведь помимо датчиков излучения в этом районе устанавливают и температурные датчики, и датчики светопроходимости, и даже сейсмодатчики, позволяющие предсказывать землетрясения.

"Нас, конечно, в первую очередь интересуют все-таки датчики излучения. Они способны регистрировать мельчайшие частицы материи, хранящие информацию о неизвестных нам галактиках", - отметил проректор.

Название байкальский телескоп получил не случайно. Нейтрино - элементарная частица, открытая физиками в XX веке. Она единственная может дойти к земному наблюдателю из самых глубоких недр Солнца и других звезд, а также несет в себе информацию об их внутренней структуре и о происходящих там процессах.

Впервые идея создания нейтринного телескопа была озвучена около 40 лет назад. В 1993 году ученые сошлись во мнении, что лучшее место для экспериментов – это озеро Байкал. Здесь и глубина подходящая, и вода кристально чистая, а кроме того, нет сложности с монтажом аппаратуры. Зимой лед Байкала можно использовать как крепкую и надежную платформу. Если изучать солнечные нейтрино, то можно узнать, какие процессы происходят внутри звезды. Кроме того, признаются ученые, проводить исследования на Байкале финансово выгодно.

"Глубоководные исследование при помощи такой установки намного дешевле, чем экспедиция наподобие МИРов, а узнать таким образом можно даже больше", - пояснил Александр Аргучинцев.

Байкальский нейтринный телескоп состоит из двух сотен светочувствительных фотоумножителей, закрепленных на восьми тросах и спущенных в воду южного Байкала на глубину больше километра. В проекте принимают участие ученые из Московского государственного университета, Института ядерных исследований в Троицке, Иркутского государственного университета, а также ряда других российских и зарубежных университетов и институтов. Работа над телескопом продолжается уже более десяти лет.

Обозреватель Наталья Пономарева

Присоединяйтесь к Interfax-Russia в "Twitter‘е", "Вконтакте" и на "Facebook".