РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Гигант в охоте за малютками: Морская обсерватория

Нейтринная обсерватория KM3NeT займет место в числе самых масштабных сооружений, созданных человеком за всю историю, и станет вторым после Великой китайской стены.
Тэги:
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Зубодробительное название KM3NeT, на самом деле, следует понимать очень просто — «нейтринный телескоп в кубический километр» (Km3 Neutrino Telescope) — и этим все сказано. Амбициозный проект реализует целый консорциум, объединивший 40 вузов из десяти европейских стран. Обсерваторию планируется разместить в водах Средиземного моря — и в реальности объем ее сооружений составит даже несколько кубических километров. Лишь такие масштабы позволят эффективно обнаруживать и исследовать нейтрино, которые порождают такие источники, как гамма-вспышки, гибель крупных звезд, столкновения черных дыр и другие события колоссальных энергий.

Нейтрино являются одними из самых трудно наблюдаемых частиц — но в отличие от пресловутого бозона Хиггса, все-таки, достоверно наблюдаемыми. Проблема состоит в том, что частицы эти не имеют заряда и не вступают с веществом только в два из четырех фундаментальных взаимодействий — слабое и гравитационное. А учитывая невероятно малую массу и колоссальную скорость движения «поймать» их на одном из таких взаимодействий крайне непросто (имеются неподтвержденные окончательно данные об обнаружении нейтрино даже сверхсветовых скоростей).

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В итоге нейтрино чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом и могут пролетать сотни световых лет прежде, чем испытают хотя бы одно взаимодействие. Ежесекундно через каждый 1 см² нашего тела свободно проходят 6*1010 нейтрино, испущенных Солнцем — и ни одна наша клетка, ни один атом этого не замечают. Но есть в этом и один плюс: улавливая нейтрино, мы можем заглянуть в космос очень и очень далеко, ведь они, в отличие от электромагнитных волн, практически не поглощаются по пути.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Но для этого понадобится построить мощный детектор нейтрино, способный улавливать их больше, чем все существующие. Обычно такие обсерватории включают большие объемы сверхчистой воды: пролетая сквозь нее, нейтрино с некоторой вероятностью столкнутся с ядрами атомов. Это порождает каскад реакций, приводящих, в числе прочего, к появлению мюонов и выделению энергии за счет эффекта Вавилова — Черенкова. Появляется свечение, которое обнаруживают чувствительные фотоэлементы.

Объемы воды требуются действительно внушительные — порядка миллиардов литров. Создатели KM3NeT решили не конструировать для этого огромный искусственный резервуар, а использовать естественный — море, в толще которого планируется установить массив детекторов. Планируется, что он затмит крупнейшую на сегодняшний день нейтринную обсерваторию IceCube, постройка которой завершилась лишь недавно, — и обе будут работать в тесном взаимодействии. Авторы заявляют, что KM3NeT станет при этом и одним из самых масштабных сооружений за всю историю человечества — вторым после Великой китайской стены. Это позволит детектировать не только атмосферные нейтрино, доступные IceCube, но и космические, которые до сих пор не удавалось наблюдать.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Весь объем в несколько кубических километров будет занимать сеть прочных тросов и кабелей, на которых размещаются упакованные в прозрачные 40-сантиметровые сферы фотоумножители, фотодетекторы и другие инструменты. Тросы должны уходить на глубину свыше 800 м, что накладывает особые требования к конструкции: на такой глубине сферы будут испытывать приличное давление.

Кстати, помимо своей основной задачи KM3NeT будет помогать и ученым из совершенно других областей — так, на нем планируется разместить приборы для исследований глубоководной среды, наблюдений за биолюминесцентными организмами и даже для записи китовых песен.

Загрузка статьи...