В глубинах Средиземного моря разворачивается уникальный научный проект – строительство двух подводных нейтринных телескопов в рамках инициативы Cubic Kilometre Neutrino Telescope (KM3NeT). Эти сложные устройства, в отличие от обычных телескопов, улавливают не свет, а неуловимые субатомные частицы – нейтрино. Высокоэнергетические нейтрино, приходящие из космического пространства, крайне редки и требуют для своего обнаружения огромных детекторов, какими и являются эти подводные обсерватории.
Один из телескопов, расположенный у побережья Сицилии, нацелен на изучение высокоэнергетических нейтрино, родившихся за пределами Земли. Второй, развернутый у берегов южной Франции, сосредоточен на исследовании атмосферных нейтрино, а также их осцилляций – загадочного явления, при котором нейтрино меняют свой «вкус», переходя из одного типа в другой.
Конструкция телескопов представляет собой впечатляющую систему из вертикальных кабелей, или «нитей», достигающих 700 метров в длину. На этих нитях, словно жемчужины на ожерелье, размещены стеклянные сферы – «бусины», каждая диаметром 44 сантиметра. Внутри каждой бусины находится 31 фотоумножитель, который улавливает слабые вспышки света, возникающие, когда нейтрино взаимодействуют с морской водой. Подобно тому, как обсерватория IceCube на Южном полюсе ищет следы нейтрино во льду, KM3NeT использует морскую воду как среду для регистрации этих частиц.
Процесс развертывания телескопов представляет собой сложную операцию, которая проводится в ходе ежегодных месячных экспедиций. Нити погружают на дно с помощью крана, после чего подводный аппарат проверяет и подключает оборудование. Нити разворачиваются, как папоротник, буй поднимает их вверх, в процессе чего вращающееся устройство освобождает бусины. По состоянию на октябрь 2024 года уже развернуто 57 таких нитей, а в будущем их количество достигнет сотен, образуя своеобразный подводный «лес».
Поскольку после развертывания подводные устройства не поддаются корректировке, крайне важно, чтобы их первоначальная установка была выполнена безупречно. Каждая секунда, проведенная исследовательским судном на месте, обходится примерно в 1 доллар, подчеркивая значительные финансовые затраты этого уникального научного предприятия. Несмотря на все трудности, ученые отмечают, что исследования в Средиземноморье сопровождаются приятной атмосферой.
Ученые уже сейчас используют частично построенные телескопы для проведения исследований, в том числе для поиска эффектов квантовой гравитации на нейтрино, а также для измерения их осцилляций. Исследователи, такие как Симоне Бьяджи, физик из Национального института ядерной физики в Катании, Италия, и Даниэле Виволо, астрофизик из Университета Кампании имени Луиджи Ванвителли, Италия, находятся на передовой этой области науки. Фотографии процесса работы предоставили Эдвард Берби и Арне де Лаат (KM3NeT/Courtesy of Arne de Laat Photograph).
Ранее, 6 октября 2015 года, была опубликована статья, касающаяся нейтринных осцилляций, а 29 июня 2023 года была опубликована статья о нейтринной обсерватории IceCube на Южном полюсе. Эти статьи демонстрируют постоянный интерес и развитие в области изучения нейтрино.
Этот амбициозный проект демонстрирует, как наука использует инновации и передовые технологии для изучения самых неуловимых частиц Вселенной. Расположенные в Средиземном море, телескопы KM3NeT представляют собой окно в загадочный мир нейтрино, обещая открыть новые горизонты в астрофизике и физике элементарных частиц.
Изображение носит иллюстративный характер
Один из телескопов, расположенный у побережья Сицилии, нацелен на изучение высокоэнергетических нейтрино, родившихся за пределами Земли. Второй, развернутый у берегов южной Франции, сосредоточен на исследовании атмосферных нейтрино, а также их осцилляций – загадочного явления, при котором нейтрино меняют свой «вкус», переходя из одного типа в другой.
Конструкция телескопов представляет собой впечатляющую систему из вертикальных кабелей, или «нитей», достигающих 700 метров в длину. На этих нитях, словно жемчужины на ожерелье, размещены стеклянные сферы – «бусины», каждая диаметром 44 сантиметра. Внутри каждой бусины находится 31 фотоумножитель, который улавливает слабые вспышки света, возникающие, когда нейтрино взаимодействуют с морской водой. Подобно тому, как обсерватория IceCube на Южном полюсе ищет следы нейтрино во льду, KM3NeT использует морскую воду как среду для регистрации этих частиц.
Процесс развертывания телескопов представляет собой сложную операцию, которая проводится в ходе ежегодных месячных экспедиций. Нити погружают на дно с помощью крана, после чего подводный аппарат проверяет и подключает оборудование. Нити разворачиваются, как папоротник, буй поднимает их вверх, в процессе чего вращающееся устройство освобождает бусины. По состоянию на октябрь 2024 года уже развернуто 57 таких нитей, а в будущем их количество достигнет сотен, образуя своеобразный подводный «лес».
Поскольку после развертывания подводные устройства не поддаются корректировке, крайне важно, чтобы их первоначальная установка была выполнена безупречно. Каждая секунда, проведенная исследовательским судном на месте, обходится примерно в 1 доллар, подчеркивая значительные финансовые затраты этого уникального научного предприятия. Несмотря на все трудности, ученые отмечают, что исследования в Средиземноморье сопровождаются приятной атмосферой.
Ученые уже сейчас используют частично построенные телескопы для проведения исследований, в том числе для поиска эффектов квантовой гравитации на нейтрино, а также для измерения их осцилляций. Исследователи, такие как Симоне Бьяджи, физик из Национального института ядерной физики в Катании, Италия, и Даниэле Виволо, астрофизик из Университета Кампании имени Луиджи Ванвителли, Италия, находятся на передовой этой области науки. Фотографии процесса работы предоставили Эдвард Берби и Арне де Лаат (KM3NeT/Courtesy of Arne de Laat Photograph).
Ранее, 6 октября 2015 года, была опубликована статья, касающаяся нейтринных осцилляций, а 29 июня 2023 года была опубликована статья о нейтринной обсерватории IceCube на Южном полюсе. Эти статьи демонстрируют постоянный интерес и развитие в области изучения нейтрино.
Этот амбициозный проект демонстрирует, как наука использует инновации и передовые технологии для изучения самых неуловимых частиц Вселенной. Расположенные в Средиземном море, телескопы KM3NeT представляют собой окно в загадочный мир нейтрино, обещая открыть новые горизонты в астрофизике и физике элементарных частиц.
