Ruski teleskop za hvatanje neutrina spušten na dno Bajkalskog jezera

U najdublje jezero na svijetu ruski su znanstvenici spustili mrežu staklenih sfera koje u sebi imaju detektore za čestice tipa neutrino, koje gotovo da ne reagiraju s materijom

Sandro Vrbanus utorak, 16. ožujka 2021. u 11:28

Amerikanci, Europljani i Kanađani svoj novi teleskop James Webb, sa zadatkom promatranja dubokog svemira, trebali bi u listopadu lansirati u orbitu. S druge strane, Rusi su svoj najnoviji teleskop – potopili. Proteklih dana dovršen je projekt uranjanja velike mreže detektora neutrina u najdublje jezero na svijetu, Bajkalsko jezero, smješteno u azijskom dijelu Ruske Federacije.

Neutrini su subatomske čestice vrlo male mase i bez električnog naboja, a međudjelovanje s ostalom materijom mu je iznimno slabo – često se može čuti primjer da se on toliko rijetko sudara s atomima da je u stanju bez apsorpcije proći kroz olovni zid debljine oko stotinu svjetlosnih godina. Stoga je razumljivo zašto su neutrini problematični za detektiranje i zašto se time bave ogromni znanstveni instrumenti u dubokom ledu Antarktika, a od sada i u Bajkalskom jezeru (zaštićeni od ostalih "šumova" poput zračenja i prodora drugih čestica).

Teleskop od pola kubičnog kilometra

Ruski detektor, tj. "teleskop" za otkrivanje neutrina Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector) sastoji se od mreže staklenih sfera uronjenih ispod leda na dubine od 700 do 1.300 metara, četiri kilometra od obale. Mreža obuhvaća zapremninu od pola kubičnog kilometra, a građena je od 2015. godine, da bi prošloga tjedna bila dovršena prva faza spuštanjem tih kugli na dno. U drugoj fazi mreža će biti proširena na cijeli kubični kilometar u narednih nekoliko godina.

Unutar svake od sada ukupno 288 sfera nalaze se detektori čestica, koji će pri dnu jezera biti zaštićeni velikom količinom čiste vode, a tijekom 2-3 mjeseca godišnje i ledenim pokrivačem. Takvi uvjeti pružit će im "tihe" uvjete bez šuma drugih čestica, a samim time i mogućnost za otkrivanje neutrina koji konstantno prolaze kroz Zemlju.

Kugle s detektorima "vise" na lancima raspoređenima u krug promjera 120 metara. Među detektorima na lancu razmak je 15 metara, a takva je konfiguracija pomno odabrana kako bi bila optimalna za detektiranje neutrina u tri dimenzije – što pomađe u određivanju njihovog izvora.

Primarni cilj ovog velikog znanstvenog instrumenta jest otkrivati kozmičke neutrine i tražiti njihove izvore, ali i tragati za česticama koje su mogući kandidati a tamnu materiju i drugim egzotičnim subatomskim česticama. Na detektoru Baikal-GVD, osim Rusije, sudjeluju znanstvenici i institucije iz Češke, Slovačke, Njemačke i Poljske.