Проектирование нейтринного телескопа на Байкале объёмом порядка кубического километра, получившего название Baikal-GVD, началось в 2010-2011 годах. Его предназначение – регистрация слабых вспышек света (черенковского излучения), которые возникают в результате взаимодействия нейтрино-частиц, приходящих из космоса, с водой. Первый кластер установки наращивался постепенно, в течение пяти лет велась разработка основных структурных элементов установки, а это оптические детекторы, электроника. На проектную мощность он вышел только в 2016 году, говорится в сообщении университета.

– В целом установка будет состоять из больших и самостоятельных структурных единиц, которые называются кластерами, – пояснил директор НИИ прикладной физики профессор Николай Буднев, рассказывая о работе нейтринного телескопа, развёртывании второго кластера и участии учёных ИГУ. – Кластер – это восемь так называемых гирлянд с оптическими детекторами. Сама гирлянда устроена так: на дне лежит груз весом примерно 600 килограммов, к нему закреплён трос, на нём в диапазоне глубин от 700 до 1300 метров располагаются оптические детекторы. Естественно, всё это соединено кабелями, сигналы собираются в электронные подводные блоки. Дальше информация передаётся по оптическим кабелям на берег.

По проекту установка будет строиться в два этапа. На первом – к 2021 году – 12 кластеров. Основную долю финансирования взял на себя Объединённый институт ядерных исследований в Дубне – по 5 миллионов долларов в год. Следующий этап включает в себя развёртывание 27 кластеров, однако на сегодняшний день точной информации по финансированию и срокам строительства такого расширения нейтринного телескопа Baikal-GVD нет.

Развёртывание второго кластера свершилось намного быстрее, чем первого. Так, посвящённая этому экспедиция началась 18 февраля, а закончилась 6 апреля, причём установку самого кластера учёные провели всего за две недели.

– Впервые всего за одну экспедицию развёрнут целый кластер, в котором 288 оптических детекторов, – цитирует Буднева пресс-слубжа вуза. – Это, конечно, огромный успех. Естественно, объём работы вырос многократно.

Ввод в эксплуатацию второго кластера позволяет получать существенно большее количество экспериментальных данных. Отметим, что их учёные начали получать с вводом первой гирлянды (первый кластер строился последовательно, гирлянды опускались в Байкал поочередно). Однако объём полученных данных, по словам Николая Буднева, долгое время не позволял «строить на них какую-то новую физику», на хорошем уровне они начали поступать только с прошлого года. Говорить о результатах ещё рано.

Работу над проектом нейтринного телескопа ведёт крупная международная коллаборация, основными участниками которой выступают Институт ядерных исследований РАН, Объединённый институт ядерных исследований (Дубна), Иркутский государственный университет, МГУ имени М.В. Ломоносова.

– Все детекторы находятся в воде на тросах, соответственно, они смещаются под действием течений, – отметил учёный. – Нам же для реконструкции событий нужно знать положение каждого из них с точностью порядка 10 сантиметров. Мы занимаемся созданием такой акустической системы, которая контролирует их местоположение. Второе – мы участвуем в подготовке всех кабелей и глубоководных разъёмов, а это чрезвычайно ответственная сфера. Также мы занимаемся контролем состояния водной среды Байкала, нам нужно знать гидрооптические, гидрофизические характеристики воды, чтобы правильно восстанавливать данные. Плюс сейчас создана группа студентов, которая готовится к обработке данных. Естественно, большая группа сотрудников НИИ прикладной физики ИГУ участвует в работах по развёртыванию установки. Также представители ИГУ работают как дежурные операторы в период сбора данных.

Эти данные дадут ключ к пониманию Вселенной. Детекторы телескопа улавливают нейтрино, которые рождаются в самых далёких и мощных источниках энергии – это, например, взрывы сверхновых звёзд или активные галактические ядра. Эти частицы являются уникальным носителем информации о высоких энергиях, о том, что происходит внутри Вселенной.

– Нейтрино позволяют получить информацию о внутренней структуре самых мощных источников энергии Вселенной. В целом это необходимо, чтобы понять историю возникновения Вселенной, её развитие, современное состояние и что с ней будет в будущем, – сказал Николай Буднев.