«О том, что из космоса к нам прилетают нейтрино очень высоких энергий, было известно уже давно, но связать их с ядрами галактик – блазарами – удалось впервые», – главный научный сотрудник Института ядерных исследований (ИЯИ) РАН академик РАН Валерий Рубаков рассказал об основных результатах проекта «Нейтрино и астрофизика частиц».

"Изучение свойств нейтрино позволяет выйти за пределы Стандартной модели элементарных частиц и приоткрыть тайну устройства мироздания", — отметил ученый.

Начальник Сектора экспериментальной нейтринной физики Лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) Юрий Горнушкин рассказал, чем уникальна регистрация нейтрино на Большом адронном коллайдере. Как пояснил ученый в беседе со «Звездой», эти элементарные частицы вызывают интерес многих физиков мира, потому что изучение свойств нейтрино позволяет выйти за пределы Стандартной модели элементарных частиц и приоткрыть тайну устройства мироздания.

Подготовка проекта международного нейтринного эксперимента Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) на базе ускорительного комплекса Национальной лаборатории им. Энрико Ферми (Фермилаб, США) началась уже давно. Важной вехой для всего проекта стала церемония начала строительства инфраструктуры дальнего детектора 21 июля 2017 года. Сегодня проект DUNE насчитывает более 1000 ученых из различных стран мира, и среди участников этой большой международной коллаборации — ученые из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ). Запуск эксперимента DUNE планируется после 2025 года. 

О значении проекта DUNE для мировой науки, его задачах и этапах, а также об участии и роли в проекте группы ОИЯИ рассказывает один из ее руководителей, кандидат физико-математических наук, начальник Сектора методических исследований Научно-экспериментального отдела физики элементарных частиц (НЭОФЭЧ) ЛЯП ОИЯИ Николай Анфимов.

Нейтрино — уникальные частицы, с помощью которых можно изучать как атомные ядра, так и материю дальних астрофизических объектов Вселенной. Мы до сих пор не знаем некоторые фундаментальные свойства нейтрино, такие как их масса, являются ли нейтрино и антинейтрино одной частицей. Поиск ответов на эти вопросы — предмет экспериментальных поисков. Первая часть семинара посвящена теоретическими расчетам, вторая — экспериментальным наблюдениями.

Рассмотрена динамика нейтрино в горячем и плотном веществе, соответствующем взрыву сверхновых. Получено кинетическое уравнение для функции распределения нейтрино в фазовом пространстве с учетом неупругого рассеяние на ядерных частицах. Компоненты переноса и диффузии в энергетическом пространстве доминируют в транспортных свойствах. Показано, что коэффициент переноса в энергетическом пространстве изменяется с положительных на отрицательные значения при энергии нейтрино, превышающей в четыре раз температуру вещества. Исследовано влияние этих эффектов на динамику и энергетические спектры нейтрино. Обсуждаются возможности детектирования потоков нейтрино сверхновых большими нейтринными телескопами (обсерваториями IceCube, КМ3NеT, Baikal-GVD).

Сегодня на Петербургском международном экономическом форуме (ПМЭФ-2021) прошла дискуссия «Нейтрино – неуловимые носители тайн Вселенной». От нашей лаборатории в ней приняли участие Дмитрий Вадимович Наумов (очно) и Игорь Анатольевич Белолаптиков (ВКС).  Дискуссия прошла на площадке стенда Министерства науки и высшего образования Российской Федерации с новейшими научными достижениями, среди которых — глубоководный нейтринный телескоп Baikal-GVD.

Микеле Вебер рассказывает о передовом ускорительном нейтринном эксперименте DUNE (Фермилаб, США), жидко-аргоновой время-проекционной камере (ВПК) ближнего детектора DUNE и об участии ЛЯП ОИЯИ в нем. В ВПК используются передовые технологии для реконструкции треков частиц с миллиметровой точностью. ОИЯИ играет ключевую роль в создании системы считывания света в жидком аргоне.

Читайте интервью Дмитрия Вадимовича Наумова, заместителя директора по научной работе Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ, корреспонденту информационного портала «Научная Россия»: https://scientificrussia.ru/articles/kak-lovyat-nejtrino-na-dne-bajkala

На этой неделе проходит конференция Neutrino-2020 - самая авторитетная среди ученых, работающих в области физики нейтрино. Конференция проводится раз в два года, в этом году в онлайн-режиме. Обычно на конференции представляются главные результаты работы физиков за предыдущие годы, что связано с огромной целевой аудиторией.  На последних конференциях число участников достигало тысячи человек. 

Во вторник, 23 июня 2020 г., коллаборация Borexino представила результаты поиска нейтрино из углеродно-азотного (или CNO) цикла, полученные в том числе и при участии физиков из ЛЯП ОИЯИ. Они однозначно указывают на протекание углеродно-азотного цикла в Солнце, что имеет первостепенное значение для всей астрофизики, поскольку данный процесс, хотя и предсказанный теоретически, до сих пор не имел экспериментального подтверждения.

Нейтрино продолжают оставаться источником научных открытий в ядерной физике, физике элементарных частиц и космологии. История нейтринной физики неразрывно связана с реакторами. Учитывая, что нейтрино участвует только в слабом взаимодействии, большой поток реакторных антинейтрино зачастую является единственной возможностью изучения свойств этой частицы.