Baikal-GVD: итоги экспедиции 2023 года

С 30 мая по 2 июня в ЛЯП состоялось совещание коллаборации мегасайенс-проекта Baikal-GVD. В очном и удаленном формате в мероприятии приняли участие около 50 ученых.

Обсуждались итоги прошедшей зимней экспедиции по установке новых кластеров Байкальского нейтринного телескопа. В том числе рассмотрены результаты по увеличению надежности работы телескопа и многообещающие результаты нового метода временной синхронизации оптических модулей.

В ходе экспедиции 2023 года, которая состоялась в феврале-апреле, было установлено два новых кластера установки Baikal-GVD. И на сегодняшний день Байкальский нейтринный телескоп содержит 12 действующих кластеров, каждый из которых состоит из 8-9 вертикальных гирлянд с 36 оптическими модулями. Эффективный объем установки для регистрации каскадных событий от нейтрино высоких энергий достиг примерно 0,6 кубического километра. И теперь все установленные почти 3500 оптических модулей участвуют в поиске событий астрофизического происхождения.

Кроме частичной модернизации уже установленных кластеров в ходе экспедиции этого года было установлено 576 оптических модулей и проложено два донных кабеля по 7,5 км.

До 2030 года планируется установить еще 8-10 кластеров телескопа, что обеспечит объем регистрации нейтрино высоких энергий из космоса порядка одного кубического километра.

Подведя итоги прошедшей экспедиции, участники совещания рассмотрели предложения оптимизации технических работ по дальнейшему развертыванию эксперимента. "В частности, решается вопрос о месте расположения следующих кластеров и выбора трассы прокладки донных кабелей, а также оптимизации производства акустических модулей, которые отвечают за координатную структуру детектора", - подчеркнул руководитель работ экспедиции, начальник установки Baikal-GVD Игорь Белолаптиков. Также обсуждались задачи следующей экспедиции, которая запланирована традиционно на зимний период, когда Байкал покроется льдом достаточной толщины. "Предстоит модернизировать ранее установленные кластеры, а также разворачивать 13-й кластер, прокладывать для него кабель по дну Байкала, а возможно, и для следующего. Планируем продолжить работу по калибровке и тонкой настройке всей установки. Уже сейчас мы смогли добиться того, что два модуля, расположенные примерно в 1,5 км друг от друга, синхронизируются с точностью до нескольких наносекунд", - рассказал И.Белолаптиков.

Байкальский нейтринный телескоп - мегасайенс-установка, предназначенная для регистрации и исследования потоков нейтрино сверхвысоких энергий от астрофизических источников, была запущена в марте 2021 г. Всего в проекте принимают участие более 70 ученых и инженеров из девяти исследовательских центров России, Чехии, Словакии и Казахстана. Строящийся Байкальский нейтринный телескоп наряду с телескопами IceCube, ANTARES и KM3NeT входит в Глобальную нейтринную сеть (GNN) и является важнейшим элементом сети в Северном полушарии.

Телескоп работает начиная с установки первого кластера и активно набирает физические данные. Так, на их основе участники проекта смогли подтвердить наличие нейтринного потока астрофизической природы, ранее обнаруженного антарктическим нейтринным телескопом IceCube. Первые результаты поиска астрофизических нейтрино в проекте Baikal-GVD опубликованы в авторитетном научном журнале Physical Review D. В статье представлены результаты измерения диффузного нейтринного потока космического происхождения. Проанализировав данные за последние четыре года, ученые выделили 25 событий-кандидатов на нейтрино астрофизической природы. Научная значимость этого результата заключается в том, что подтверждается существование космических нейтрино и что параметры нейтринного потока двух разных экспериментов совпадают в пределах статистических и систематических неопределенностей.