Научное оборудование ЦКП Байкальская нейтринная обсерватория ИЯИ ИАН
В утверждённый список научного оборудования ЦКП входит
БАЙКАЛЬСКИЙ ГЛУБОКОВОДНЫЙ НЕЙТРИННЫЙ ТЕЛЕСКОП (УСУ-БГНТ)
Назначение и основные технические параметры
Установка предназначена для регистрации природных потоков мюонов и нейтрино высоких энергий и проведения исследований на основании анализа и обработки накопленных данных.
Расположена установка в 4 км от берега озера Байкал на глубине 1100-1300м.
Принцип действия основан на регистрации черенковского излучения (вспышек света), вызванного прохождением релятивистских частиц в водной среде. Регистрация производится 228 оптическими модулями, образующими на глубине 1100-1300 м пространственную решётку. В состав телескопа включена также гидрологическая аппаратура для непрерывного мониторинга состояния водной среды.
Все работы по установке глубоководного оборудования производятся с ледового покрова озера Байкал.
Управление телескопом и сбор данных осуществляется с помощью локальной сети подводных компьютеров. Электропитание установки и сигналы передаются по донным кабелям, проложенным от телескопа к Береговому центру, где производится предварительная обработка сигналов и передача накопленных данных по линиям связи Радио-Интернет в исследовательские центры Иркутска, Москвы и Германии.
Конструкция телескопа и система обработки данных позволяет определять направление прихода частиц с точностью от 1,5 до 4 градусов в зависимости от решаемой задачи.
Байкальский нейтринный телескоп в его последовательных модификациях (НТ36 – 1993г., НТ200 – 1998 г., НТ200+ - 2005г.) остаётся одним из общепризнанных мировых лидеров в задачах изучения природного потока мюонов и нейтрино высоких энергий, поиске магнитных монополей и частиц тёмной материи и одним из трёх (наряду с ANTARES в Средиземном море и подлёдным детектором AMANDA/IceCube на Южном полюсе) крупнейших детекторов нейтрино высоких энергий.
Основные направления научных исследований
- Совершенствование методов и эффективности регистрации мюонов и нейтрино высоких энергий
- Изучение процессов и источников генерации космических лучей
- Поиск новых элементарных частиц.
В качестве источников нейтрино высоких и сверхвысоких энергий рассматривается широкий круг как галактических так и внегалактических объектов. В нашей Галактике к таким объектам относятся остатки от взрывов сверхновых, пульсары и микроквазары.
Научные достижения за последние 5 лет
Разработан, изготовлен и поставлен на долговременные испытания в оз. Байкал прототип кластера гирлянд глубоководных оптических модулей – основного структурного элемента Байкальского глубоководного нейтринного телескопа НТ1000 с эффективным объёмом около одного куб.км. Создана высокоскоростная система управления и сбора данных на базе оптоволоконного кабеля, проложенного в ходе зимней экспедиции 2011г. по дну озера. Создаваемый телескоп НТ1000 должен стать крупнейшей в Северном полушарии установкой для решения широкого круга задач в области астрофизики, космологии, физики элементарных частиц и космических лучей, а также мониторинга водной среды. Выполнена программа долговременных натурных испытаний новых, более эффективных образцов глубоководного регистрирующего оборудования и систем управления и сбора данных для телескопа НТ1000. Создана база данных УСУ БГНТ, на основе анализа которых получены результаты мирового уровня в задачах исследования природных потоков нейтрино высоких энергий, поиске проявлений массивных частиц тёмной материи и поиске магнитных монополей.
