Ученые планируют построить подводный телескоп для обнаружения космических излучений

Пекин, 21 марта /Синьхуа/ -- Китайские ученые работают над проектом гигантского телескопа для наблюдения нейтрино из глубин морей или озер.

Огромный детекторный кластер объемом примерно в 30 кубических километров, будет погружен на глубину более 1 км, отметил ведущий исследователь проекта в Институте физики высоких энергий при Академии наук Китая Чэнь Минцзюнь.

Целью создания проекта под названием "Высокоэнергетический подводный нейтринный телескоп" является обнаружение нейтрино - частиц, которые предположительно образуются за пределами Солнечной системы. По словам Чэнь Минцзюня, обнаружение нейтрино с помощью телескопа, находящегося под толщей воды, внесет вклад в решение научной загадки столетия о происхождении космических лучей.

В начале 1900-х годов ученые обнаружили, что Земля постоянно подвергается воздействию энергетических частиц из космоса, называемых космическими лучами. В 2021 году Большая высотная обсерватория воздушных ливней /LHAASO/ обнаружила 12 источников сверхвысокоэнергетического гамма-излучения, которые, как полагают ученые, являются также и источниками космически лучей.

Как отметил Чэнь Минцзюнь, одна из популярных гипотез заключается в том, что высокоэнергетические нейтрино и гамма-лучи потенциально образуются одновременно при возникновении высокоэнергетических космических лучей.

"Если мы сможем обнаружить обе частицы вместе, то сможем определить источник происхождения космических лучей", - подчеркнул он.

Проходя через воду, нейтрино будут сталкиваться с атомным ядром и производить вторичные частицы, испуская световые сигналы, которые могут быть захвачены детекторами под водой.

Некоторые исследования уже намекают на такую возможность, и Чэнь Минцзюнь считает, что обнаружение нейтрино могло бы помочь отследить загадочный источник происхождения космического излучения.

Комментируя вопрос о причинах установки телескопа под водой, он заявил, что солнечный свет не способен проникнуть сквозь толщу воды глубиной 1 км, и в условиях отсутствия фотосинтеза там также нет рыб и микроорганизмов.

"Чистая вода будет способствовать передаче световых сигналов и увеличивать вероятность обнаружения нейтринных сигналов", - добавил ученый.

Аналогичные зарубежные подводные детекторы нейтрино включают нейтринную обсерваторию IceCube размером в кубический километр, развернутую вблизи Южного полюса, и нейтринный телескоп Baikal-GVD с объемом в 0,5 кубических километра в озере Байкал.

По словам Чэнь Минцзюня, проектируемый китайский детектор будет намного больше. "Это будет детекторный кластер объемом 30 кубических километров, состоящий из более чем 55 000 оптических модулей, соединенных между собой 2300 нитями".

В феврале его команда провела первые испытания в море, чтобы протестировать систему обнаружения на глубине 1800 метров под водой.

Большинство членов команды Чэнь Минцзюня потратили годы на изучение космических лучей. Они также принимали участие в проекте LHAASO - гигантском детекторе космических лучей, расположенном на высоте 4,41 км над уровнем моря в провинции Сычуань на юго-западе Китая.

Однако обнаружение нейтрино из глубоководья более проблематично, чем в горах, заметил ученый, добавив, что текущие проблемы, с которыми сталкивается его команда, включают разработку детекторов, отвечающих более высоким требованиям к гидроизоляции, а также высокую стоимость подводного оборудования и операций.