На дне озера Байкал работает телескоп, который ловит сигналы из космоса. Это гигантская погруженная в воду обсерватория, улавливающая редкие следы особых частиц нейтрино, которые не имеют заряда, почти ни с чем не взаимодействуют и двигаются стремительно, ведь их масса близка к нулю. Нейтрино рождаются в недрах планет, звезд и черных дыр. Они беспрепятственно проходят сквозь любые небесные тела, с огромной скоростью преодолевают немыслимые расстояния и доносят до нас информацию оттуда, куда мы не в силах заглянуть.
Каждую зиму, когда на Байкале устанавливается прочный лед, здесь собираются ученые со всего света, чтобы усовершенствовать, увеличить в размерах и по необходимости починить сложную технику.
В начале этой весны СМИ наперебой сообщали об официальном открытии Байкальского нейтринного глубоководного телескопа, на самом же деле телескоп работает уже много лет, а сейчас в эксплуатацию ввели очередной, 8-й кластер.
Для декана физического факультета Иркутского госуниверситета астрофизика Николая Буднева это уже 41-я экспедиция к Байкальской нейтринной обсерватории.
"Нас просвечивают с помощью рентгеновских лучей и таким образом определяют, что внутри человека. Нейтрино в каком-то смысле являются инструментом, который способен пройти через толщи вещества и рассказать о том, что происходит внутри этого объекта. Принцип работы нейтринных детекторов состоит в регистрации вспышек света, возникающих в результате взаимодействия нейтрино с водой. Но, поскольку вероятность взаимодействия нейтрино очень маленькая, они очень слабо взаимодействуют с веществом, то размер мишени должен быть порядка миллиарда тонн. Это кубический километр воды", – рассказывает Николай.
Сквозь каждого из нас ежесекундно пролетают миллиарды нейтрино. Но за всю человеческую жизнь лишь единицы из них теоретически могут вступить во взаимодействие с нашим телом, то есть столкнуться с ядрами атомов материи, из которой мы состоим. Но мы, конечно, этого не заметим.
Нейтрино рождаются и на Солнце, и на Земле, в атмосфере, и в земных недрах. Однако именно на Байкале охотятся за высокоэнергетическими нейтрино, которые рождены в сверхмассивных черных дырах.
"Байкальский нейтринный телескоп вообще нацелен на изучение космических объектов, которые генерируют энергии в миллиарды и миллиарды раз больше, чем наше солнце. И в таких объектах и нейтрино рождаются с энергиями, несравнимо большими, чем энергии солнечных нейтрино", – поясняет Николай Буднев.
Сорок лет назад, когда было принято решение об открытии нейтринной обсерватории на Байкале, думали, что она будет лишь испытательной площадкой для будущего международного проекта – большого нейтринного телескопа в Тихом океане. Но СССР ввел войска в Афганистан, поставив крест на планах ученых.
США построили собственный телескоп IceCube в Антарктиде. СССР запустила свой на Байкале.
Собственно, нейтринный телескоп – это тросы с висящими на них светочувствительными шарами-детекторами, которые, как гирлянды, растянуты между дном и поверхностью. Местами глубина их погружения превышает 1300 метров.
"В данном случае речь идет об изучении дальних просторов космоса, главным образом. То есть земляне вышли на такой уровень, что позволяют себе судить о каких-то процессах, которые происходили миллионы и миллиарды лет назад в дальних уголках Вселенной", – говорит инженер-исследователь Юрий Лемешев.
Сюда приезжают специалисты со всей России, а в допандемийные годы приезжали и со всего мира. Соседний научный объект под названием TAIGA располагается в 50 километрах в Тункинской долине. В переводе на русский эта аббревиатура расшифровывается как "передовой комплекс для изучения космических лучей и гамма-астрономии". Множество телескопов и датчиков раскинулись на километры вокруг. Среди них особо выделяются две больших тарелки – "зеркальные черенковские телескопы".
Современная астрономия – это давно уже не только и не столько привычные телескопы. Данные о звездах и галактиках ученые всего мира собирают самыми разными способами. События, зафиксированные на американском нейтринном телескопе IceCube или на японском "Супер-Камиоканде", сразу становятся объектами изучения российских астрофизиков и наоборот.
Да и границы между фундаментальными исследованиями и прикладной наукой в современном мире можно считать условными. Сегодня это невидимые глазу частицы, а завтра, быть может, приборы для нейтриноскопии или всемирная нейтринная связь.
