Женщины в науке: дамы ИЯИ РАН
11 февраля отмечается международный День женщин и девочек в науке. Целый ряд женщин ведет научную работу в Институте ядерных исследований РАН на переднем крае науки.
Например, Татьяна Львовна Каравичева - ведущий научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук, заведующая Лабораторией релятивистской ядерной физики ИЯИ РАН, в которой занимаются изучением столкновений релятивистских ядер, что является одним из наиболее активно развивающихся направлений ядерной физики и физики высоких энергий. При определённых условиях в таких столкновениях наблюдается взрывной мультифрагментный развал ядер на легкие ядерные фрагменты и нуклоны или, при значительно больших энергиях, образуется уникальное промежуточное состояние вещества - кварк-глюонная плазма (КГП), следы которой ищут в разнообразных характеристиках частиц в конечном состоянии. Эти явления относят к фазовым переходам ядерная жидкость - нуклонный газ и адронная материя - КГП, соответственно. В зависимости от энергии сталкивающихся ядер в экспериментах на различных установках создаются разные условия, в которые помещается ядерная материя, исследуются её различные характеристики.
В лаборатории ведутся как экспериментальные, так и теоретические исследования ядро-ядерных столкновений. Сотрудники работают в эксперименте ALICE в ЦЕРНе (Швейцария), который дает возможность исследовать ядерное вещество в условиях экстремальных температур и плотности, позволяет наблюдать переход этого вещества в КГП, воссоздавая таким образом условия ранней Вселенной в земных условиях. Ведется работа над совершенствованием моделей ядро-ядерных столкновений, включая модели фрагментации ядер в адронных и ультрапериферических электромагнитных взаимодействиях. Продолжаются работы по модернизации эксперимента ALICE и подготовке эксперимента с фиксированной мишенью на пучках Большого Адронного Коллайдера, ЦЕРН.
Одним из ярких примеров выдающегося вклада, который женщина вносит в фундаментальные исследования, является работа научного сотрудника Лаборатории Галлий-германиевого нейтринного телескопа Баксанской нейтринной обсерватории (ГГНТ БНО), заместителя заведующего лабораторией Татьяны Викторовны Ибрагимовой. Она является ключевым участником выполненных в БНО широко известных в мире экспериментов. Пример тому - Российско-американский эксперимент SAGE, в котором впервые был показан дефицит солнечных нейтрино, 64.5 ± 3.6 SNU в сравнении с ожидаемым, более 120 SNU, и было дано прямое доказательство существования протон - протонной цепочки в реакциях термоядерного синтеза в Солнце - [pp|Ga]=39.7 ± 5.2 SNU. Также стоит упомянуть эксперименты с высокоинтенсивными искусственными источниками нейтрино на основе изотопов 51Cr и 37Ar активностью порядка 0.5 МКи, результаты которых показали дефицит на уровне 20% электронных нейтрино на коротких расстояниях от источников, что получило в научной литературе название "галлиевой аномалии". С 2019 по 2021 г. в лаборатории ГГНТ БНО выполнялся уникальный эксперимент BEST с искусственным источником нейтрино на основе изотопа 51Cr интенсивностью более 3 МКи по проверке доминирующей сейчас гипотезы о возможном существовании осцилляций нейтрино в стерильное состояние. Результаты, полученные в эксперименте BEST, хорошо согласуются с этой гипотезой, но не могут исключить возможного существования другой физики, ответственной за исчезновение части нейтрино.
В настоящее время в лабораториях ГГНТ и радиохимических методов детектирования нейтрино ведется разработка эксперимента BEST2 с использованием искусственного нейтринного источника на основе изотопа 65Zn. Результаты этого эксперимента должны дать доказательства, что галлиевая аномалия объясняется исключительно осцилляциями нейтрино в стерильное состояние, либо с высокой достоверностью исключить эту гипотезу.
В отделе, который ведет значимый для всей российской науки проект Байкальского нейтринного телескопа (Baikal-GVD) работает Ольга Васильевна Суворова, старший научный сотрудник лаборатории Нейтринной астрофизики высоких энергий (НАВЭ) кандидат физ.-мат. наук, ученый секретарь научно-технического совета НАВЭ. Ольга Васильевна - известный специалист в области астрофизики частиц. С её именем неразрывно связаны результаты по поиску частиц темной материи в экспериментах на нейтринных телескопах Баксанской и Байкальской обсерваторий ИЯИ РАН. Она исполняет одну из ведущих ролей в становлении достойного отечественного сегмента бурно развивающегося в мире направления астрофизики - мультимессенджерных исследованиях. Шаг за шагом, по мере развертывания нейтринного телескопа Baikal-GVD происходит формирование системы взаимного оповещения (алертов) о наблюдаемых событиях c нейтринными телескопами IceCube (Антарктида) и ANTARES (Средиземное море), наземными гамма-детекторами, наземными и орбитальными детекторами радио-излучения.
Другой пример плодотворной научной работы женщины в ИЯИ - кандидат физ.-мат. наук Наталья Юрьевна Агафонова. Два идущих с ее участием исследования вошли в число важнейших достижений ИЯИ РАН в 2021 году. Наталья Юрьевна работает в эксперименте OPERA (Италия), который был разработан для обнаружения появления тау нейтрино (vτ) в пучке мюонных нейтрино (vμ), вызванного осцилляциями нейтрино. Детектор, расположенный в подземной лаборатории Гран-Сассо, состоит из ядерной фотографической эмульсии и свинцовой мишени массой около 1.25 кт, дополненной электронными детекторами. С 2008 по 2012 год на него воздействовал пучок CNGS: почти чистый пучок vμ с базой 730 км, аккумулировавший в общей сложности 1.8 * 1020 протонов на мишень. Было оценено открытие осцилляций vμ → vτ со статистической значимостью 6.1 σ, наблюдая десять кандидатов на взаимодействие vτ. Подробное описание кандидатов на взаимодействие тау нейтрино делает доступными данные для использования всем сообществом.
Кроме того, были проанализированы данные, полученные в эксперименте LVD (Гран-Сассо, Италия). Рассмотрены источники сезонных температурных вариаций средней энергии потока мюонов, обнаруженные в эксперименте LVD. Показано, что вариации связаны с процессами генерации мюонов в верхних слоях атмосферы и прохождения мюонами слоя грунта большой толщины. Сезонные вариации средней энергии атмосферных мюонов до 10% являются новым эффектом в мюонной физике. Более высокая амплитуда сезонных вариаций космогенных нейтронов по сравнению с амплитудой вариаций интенсивности мюонов была обнаружена с помощью детектора LVD. В работе показано, что температурный эффект, влияющий на генерацию мюонов, изменяет не только их интенсивность, но и их среднюю энергию.
В теоротделе ИЯИ РАН также есть женщины в науке. Так, Виктория Евгеньевна Волкова, кандидат физ.- мат. наук, научный сотрудник лаборатории обработки больших данных в физике частиц и астрофизике, занимается исследованием космологических моделей сверхранней Вселенной, в которых отсутствует сингулярность в начальный момент времени, так называемый Большой Взрыв. Работа направлена на построение теоретических моделей, описывающих Вселенную, например, с "отскоком": модель, в которой изначально сжимающаяся Вселенная в некоторый момент времени прекращает свое сжатие, происходит "отскок" и сжатие сменяется стандартным расширением. Другим примером исследуемых моделей без начальной сингулярности является сценарий рождения Вселенной в результате генезиса - расширения Вселенной из асимптотически пустого и плоского пространства. Привлекательной особенностью моделей с отскоком или генезисом в отличие от стандартной космологии является возможность естественным образом решить ряд проблем теории горячего Большого Взрыва. Однако, описанные космологические модели подразумевают нестандартную динамику, которая возможна благодаря, например, теориям с модифицированной гравитацией. Основной задачей является поиск таких скалярно-тензорных теорий, которые допускали бы построение непротиворечивых моделей типа отскока или генезиса.
В одном из недавних исследований Виктории был предложен ряд конкретных примеров скалярно-тензорных теорий, которые позволяют описать динамику Вселенной с отскоком. Особое внимание уделялось устойчивости решения, а так же потенциальной возможности построить на базе найденного решения модель реалистичной Вселенной, включающую, например, стандартную горячую фазу. Отдельно были исследованы свойства решения и теории при условии добавления дополнительных компонент материи со стандартными свойствами, что в общем случае нетривиальным образом сказывается на устойчивости. Результаты исследований во многом относятся к фундаментальным свойствам скалярно-тензорных теорий модифицированной гравитации, что позволит применить их за рамками поставленных задач.
В ИЯИ РАН трудятся и многие другие женщины-ученые, чей труд не менее важен для работы института в целом.
Поздравляем всех женщин-ученых с Днем женщин и девочек в науке
и желаем успехов в научной карьере и всех благ вашим родным и близким!
Вы как обычно прекрасны, несмотря на то, что выполняете столь нелегкий труд!
Удачи и гармонии во всем!
