Подпишитесь на оповещения
от Газеты.Ru
Дополнительно подписаться
на сообщения раздела СПОРТ
Отклонить
Подписаться
Получать сообщения
раздела Спорт

«Эра нейтринной астрономии началась»

Первые внегалактические нейтрино открыли без России

Павел Котляр 22.11.2013, 08:46
Эксперимент Ice Cube впервые обнаружил нейтрино, приходящие из-за пределов Солнечной системы wikipedia.org
Эксперимент Ice Cube впервые обнаружил нейтрино, приходящие из-за пределов Солнечной системы

На Южном полюсе впервые пойманы высокоэнергичные нейтрино, прилетевшие извне Солнечной системы. Почему Россия осталась в стороне, «Газете.Ru» рассказали ученые, приложившие руку к фундаментальному открытию.

«Эра нейтринной астрономии началась» — так говорят руководители международного эксперимента Ice Cube на Южном полюсе, специалистам которого впервые удалось поймать едва уловимые частицы нейтрино, пришедшие к нам из-за пределов Солнечной системы и имеющие огромные энергии — до петаэлектрон-вольт (1015 эв). Сегодняшней публикацией в авторитетном журнале Science участники коллаборации подтвердили научную значимость открытия, о котором «Газета.Ru» писала еще в мае этого года.

О подробностях открытия и о том, какую роль в нем сыграли российские ученые, «Газете.Ru» рассказали член коллаборации Кристиан Шпиринг из немецкого института DES£Y и завлабораторией физики элементарных частиц ИТЭФ д.ф.-м.н. Андрей Ростовцев, который помимо работы в институте последнее время еще занимается и разоблачениями отечественных лжедиссертантов.

— Кристиан, после майского сообщения об этих 28 частицах что вы узнали о них нового?
К.Ш.: Мы тщательно изучали наличие различных фоновых источников. Например, тех нейтрино, которые были рождены при столкновении космических лучей с земной атмосферой. Мы пришли к выводу, что этих фоновых событий (прихода частиц) было 11 плюс-минус три. Так что 28 минус 11 — это 17 событий, которые, скорее всего, имеют внеземное происхождение. Когда мы это вычислили, сразу отправили наши результаты в журнал Science.

— Говоря «внеземные», вы подразумеваете, что они могут иметь и солнечное происхождение?
К.Ш.: Нет, потому что солнечные нейтрино имеют энергии, измеряемые КэВ или МэВ. Здесь же идет речь о тераэлектрон-вольтах или даже петаэлектрон-вольтах.

--Можете ли вы узнать направление их прихода?
К.Ш.: Да, мы планируем опубликовать карту неба, на которой будет виден некоторый кластер рядом с центром нашей галактики, из которого шесть-семь нейтрино пришли с вероятностью 8%. Сейчас нам надо собирать больше статистики и, возможно, улучшить методы анализа.

Мы считаем, что источником таких нейтрино могут быть сверхмассивные черные дыры или остатки от взрывов сверхновых.

— Как родилась идея построить такую обсерваторию?
К.Ш.: Сначала была задумка построить что-то похожее под водой. Первую такую идею высказал советский академик Моисей Марков, который предложил в 1960 году детектировать черенковское излучение от нейтрино под водой. Впервые решили построить такой прибор недалеко от Гавайских островов — совместный проект русских, американцев, немцев и японцев. Но когда началась война в Афганистане, власти США решили отказать в финансировании проекта, если в нем будут участвовать русские: было чисто политическое давление. Параллельно русские в 1980 году начинали свой проект под водой озера Байкал, и в 1988 году мы в ГДР начали работать с вашими учеными.

К сожалению, в 1990-х годах в России ситуация ухудшалась и становилась все менее предсказуемой, и мы в DESY решили, что нам нужна «вторая нога», и стали работать с американцами и шведами на Южном полюсе. Для проекта Ice Cube при помощи горячей воды мы сделали отверстия во льду на Южном полюсе до глубины 2,5 км и оставили там наши оптические датчики. Ice Cube стала первой лабораторией, которая для регистрации нейтрино использует целый кубический километр льда. Вторая по величине — подводная обсерватория Antares у берегов Тулона во Франции.

Но Ice Cube ловит нейтрино, прилетающие с Северного полушария через всю землю, а Antares — наоборот.

— Из пойманных вами частиц две получили собственные имена — Берта и Эрни… Как это произошло?
К.Ш.: С этих событий все началось, когда датчики могли зафиксировать только очень высокие энергии — ПэВ. Их назвал в честь персонажей «Улицы Сезам» один наш докторант из Висконсина. После этого мы снизили порог энергии и смогли зарегистрировать еще 26 высокоэнергичных частиц.

— Что для Ice Cube было сделано в России?
К.Ш.: В Институте теоретической и экспериментальной физики для нас сделали экран, который защищает фотоэлектронные умножители от магнитного поля Земли. Общее число таких экранов составляет около 5,5 тыс. штук — для подледных ФЭУ и для датчика широкоапертурных ливней на поверхности. Если мы дальше будем развивать обсерваторию, то, конечно, заинтересованы в дальнейшем сотрудничестве с ИТЭФом.

— Андрей, Россия в коллаборацию Ice Cube не входит, однако наши ученые внесли свой вклад в ее работу. Что конкретно они сделали?
А.Р.: Есть такая новая область астрономии — нейтринная астрономия. Она базируется на нейтринных телескопах, которые устанавливают либо подо льдом, либо под водой, это одно большое научное сообщество. Наш первый вклад был для обсерватории Antares. Дело в том, что детекторы черенковского излучения, которые в основном делают в Японии, очень чувствительны к магнитному полю Земли: пока электрон летит с фотокатода на анод, его траектория сильно зависит от того, как этот ФЭУ (фотоэлектронный умножитель) ориентирован к магнитному полю. Мы в ИТЭФе научились делать такой светопроницаемый экран, который защищает приборы от этого геомагнитного поля. Эти экраны были сделаны вот этими руками и руками членов нашей группы.

Оказалось, что никто в мире больше их делать не умеет, а мы никому о технологии не рассказываем.

Тогда еще были планы, что ИТЭФ войдет в коллаборацию и это будет такой материальный вклад, однако со временем планы изменились.

— А сейчас, при назначенном Михаилом Ковальчуком новом руководстве ИТЭФа, что-то подобное делается?

А.Р.: Вы знаете, в ИТЭФе все умерло, я бы так сказал.

Из-за гигантских бюрократических препон. Когда мы перешли в «Курчатник», от нас потребовали, чтобы все международное сотрудничество было оформлено на межправительственном уровне. Представьте себе, из-за каких-то экранов наши соглашения надо оформлять в кабинете министров! Иначе нам просто не разрешают работать.

— А если вам опять поступят предложения о сотрудничестве, что вы скажете?
А.Р.: Да они к нам постоянно обращаются, но мы говорим, что не можем. Сейчас идет строительство гигантского проекта на дне Средиземного моря в районе Сицилии (KM3NeT) — и там тоже нужны эти экраны.

Мы говорим: подождите, если у нас руководство сменится, будем делать.

Кроме того, сейчас американцы обсуждают продолжение Ice Cube, с более плотным ядром, и они сотрудничают сейчас с МИФИ, возможно, работа по этим экранам продолжится.

— Кристиан, вы знакомы с ситуацией, которая сейчас сложилась вокруг ИТЭФа?
К.Ш.: Да, я слышал о том, что там происходит. Я думаю, что сокращать контакты с иностранцами там, где они были очень полезными, невыгодно для России. Там работают очень хорошие люди, например мой коллега Андрей Ростовцев, Михаил Данилов (которого минувшим летом вынудили уйти с поста замдиректора по науке), которые имеют высокую репутацию на Западе и которые сделали очень много для нашего эксперимента и для эксперимента на Большом адронном коллайдере. Поэтому мы наблюдаем за этим с большим сожалением.

— Где вы так хорошо выучили русский язык?
К.Ш.: Во-первых, я родился в ГДР, а во-вторых, я четыре года, с 1974 по 1978 год, работал в Объединенном институте ядерной физики в Дубне. К тому же я очень тесно общался с моими коллегами и друзьями на озере Байкал.

Уже после публикации материала стало известно, что директор ИТЭФа уволил Андрея Ростовцева с должности руководителя лаборатории, переведя его в рядовые сотрудники