Два глубоководных оптических модуля, изготовленных для российско-китайского проекта Baikal-HUNT, были доставлены в НИЯУ МИФИ. Это сделали представители Института физики высоких энергий Китайской академии наук — старший научный сотрудник Ксиохау Ю и постдок Даниил Трофимов. Для проведения калибровки изделия поместили в бассейн астрофизического комплекса НЕВОД, функционирующего на базе университета.
Анна Абрамова
Источник фото: пресс-служба НИЯУ МИФИ
Суть проекта Baikal-HUNT
Baikal-HUNT — это совместная инициатива России и Китая, цель которой состоит в возведении масштабного нейтринного телескопа на озере Байкал. Установка должна регистрировать нейтрино сверхвысоких энергий — от 100 тераэлектронвольт и выше. По предварительным оценкам, комплекс станет крупнейшим в мире: его рабочий объем составит порядка 30 кубических километров.
«Решение приехать именно в НИЯУ МИФИ связано с тем, что здесь находится уникальная установка НЕВОД, возможности которой критически важны для нашего эксперимента Baikal-HUNT, — отметил Ксиохау Ю. — Сейчас мы уже ведем совместные работы с ОИЯИ в Дубне и ИЯИ в Москве. В этом году Институт физики высоких энергий Китайской академии наук вместе с ОИЯИ и ИЯИ подал заявку на проект HUNT. Мы рассчитываем получить финансирование — предполагается, что оно будет поэтапным и совместным со стороны России и Китая на протяжении пяти лет».
От Baikal-GVD к HUNT: масштаб установки
Проект HUNT задуман как логическое продолжение российского телескопа Baikal-GVD. Для новой установки на Байкале потребуется изготовить около 2300 глубоководных гирлянд и 50 000 оптических модулей. Отсчет эксперимента начался в 2025 году: тогда рядом с кластерами Baikal-GVD смонтировали два прототипа гирлянд будущего телескопа HUNT. Сегодня в воде уже работают три гирлянды, оснащенные 24 модулями HUNT. В дальнейшем информация, поступающая с телескопа, будет обрабатываться в дата-центре, который планируют построить в городе Байкальск на южном берегу озера. Доступ к нему получат ученые как из России, так и из Китая.
Зачем нужна калибровка в НЕВОДе
Главный научный сотрудник Научно-образовательного центра НЕВОД, профессор НИЯУ МИФИ Анатолий Петрухин пояснил: «Совсем недавно на НЕВОДе мы успешно испытали модуль из эксперимента Baikal-GVD. Теперь китайским коллегам предстоит сопоставить данные своего модуля HUNT с результатами модулей Baikal-GVD. Для этого оба типа изделий нужно откалибровать в одинаковых условиях — в черенковском излучении. Наш НЕВОД — единственная в мире площадка, где это реально осуществить».
Как проходит процедура калибровки
Доцент НОЦ НЕВОД Семен Хохлов описал процесс так: «В центре бассейна НЕВОДа будет установлен модуль HUNT. Вокруг бассейна смонтирован координатно-трековый детектор ДЕКОР, который с высокой точностью отбирает горизонтальные мюоны и восстанавливает их треки. Эти мюоны служат источником черенковского света, благодаря чему мы точно знаем угол его падения на тестируемый модуль. Каждую неделю модуль будет поворачиваться на 15°, чтобы излучение засвечивало его с разных сторон. Оба привезенных в НИЯУ МИФИ китайских модуля пройдут такую калибровку за 6–7 месяцев. Впоследствии при реконструкции событий в телескопе HUNT для всех 50 тысяч модулей будут использованы зависимости, измеренные на этих двух образцах. Сама идея такой калибровки была запатентована нами еще шесть лет назад».
Проблема расхождения данных и единый стандарт
Зачем вообще нужна калибровка модулей? Ключевая трудность современных установок астрофизики высоких энергий — заметное расхождение результатов. Потоки нейтрино, зарегистрированные телескопами Baikal-GVD и IceCube, отличаются на несколько десятков процентов. Пока никто не может объяснить, связано ли это с различными потоками нейтрино из разных областей галактики или с чем-то еще. Взаимной калибровки не существует: каждый эксперимент проверяет оборудование по собственной методике. Именно поэтому так важно привести к единому стандарту и уже действующие, и только создаваемые нейтринные телескопы. В ядерном университете этой проблемой озаботились несколько лет назад, а в 2020 году запатентовали особый метод калибровки оптических модулей по черенковскому свету от окологоризонтальных мюонов. Такую калибровку в НИЯУ МИФИ уже прошли модули Baikal-GVD, а теперь началась калибровка Baikal-HUNT.
МИФИ как мировой центр нейтринной астрофизики
В результате НИЯУ МИФИ становится ключевым мировым центром по испытанию оборудования для нейтринной астрофизики.
