Октябрьский выпуск 2021

Новости экспериментов

ANTARES

Профессор Университета Мухаммеда V в Рабате, научный руководитель коллабораций ANTARES и KM3NeT в Марокко Яхья Таялати (Yahya Tayalati) получил престижную премию имени Мустафы. Эта высшая награда в области науки и технологий присуждается каждые два года исследователям и ученым исламского мира. Яхья и еще 4 лауреата были выбраны из более 500 номинантов. Премия вручена за вклад в физику за рамками Стандартной модели, и особенно за «Наблюдение за рассеиванием света и поиск магнитных монополей». Яхья не только один из руководителей группы по поиску темной материи в обеих коллаборациях, но и управляющий на двух разных площадках KM3NeT в Марокко, где производятся цифровые оптические модули.  

Подробности события читайте на сайте ANTARES: https://antares.in2p3.fr/News/index.html

 

KM3NeT

Опубликован отчет Европейского стратегического форума по научной инфраструктуре (ЕСФНИ) о контрольной проверке проектов 2016 года: https://www.esfri.eu/latest-esfri-news-project-landmarks-news/esfri-monitoring-2016

Рабочие группы ЕСФНИ считают, «что проект KM3NeT успешно развивается согласно утвержденному десятилетнему плану. Рабочие группы не обнаружили серьезных нарушений. В частности, рекомендовано придерживаться графика проекта, так как научный вклад от результатов проекта, при условии его своевременной реализации, ожидается весомым». ЕСФНИ дал оценку научной составляющей эксперимента: «очень высокий уровень», а реализации: «высокий уровень» (лучшая оценка среди проектов, которые когда-либо проходили подобную проверку).

 

Baikal-GVD

Подготовка к следующему сезону по строительству телескопа идет по графику. Полностью протестированы и доставлены в Байкальск 380 оптических модулей. Ждут своей отправки из Дубны в Сибирь следующие 80 оптических модулей. Общее количество модулей, необходимых для развертывания двух кластеров в 2022 году, — 576.

 

Image00002Вид цеха сборки оптических модулей в ОИЯИ в Дубне

 

Image00004Дегазация прозрачного геля, заполняющего оптический модуль. Пузырьки в геле откачиваются с помощью пониженного давления (оптический модуль справа). Слева расположен модуль после проведенной процедуры уже без пузырьков в геле

 

IceCube

Коллаборация проводит серию научно-технических семинаров своих рабочих групп. Они проходят вместо параллельных сессий общеколлаборационного совещания (на последнем совещании в режиме онлайн были только пленарные заседания). IceCube с нетерпением ждет следующего весеннего совещания, где участники смогут присутствовать лично. Оно состоится в Брюсселе в мае 2022 года (с учетом ситуации с КОВИД-19).

Хорошие новости, касающиеся модернизации IceCube-Upgrade! IceCube получил «зеленый свет» для начала отправки грузов с буровым оборудованием из Мадисона. Таким образом, доставка грузов на Южный полюс после 20 месяцев простоя наконец начнет осуществляться.

После карантина в Крайстчерче (Новая Зеландия) зимовщики IceCube 2022 года вместе с Ральфом Ауэром (Ralf Auer) прибыли в Мак-Мердо в Антарктике.

 

Радионейтринная обсерватория в Гренландии (Radio Neutrino Observatory in Greenland, RNO-G): завершен первый сезон строительства

Завершена отложенная на год из-за КОВИД-19 установка первых трех радиостанций Радионейтринной обсерватории в Гренландии во льду рядом с исследовательской станцией «Верхний лагерь».

Обсерватория RNO-G предназначена для регистрации нейтрино с энергией выше 10 ПэВ. Она использует многолетний опыт радиодетекторных экспериментов RICE, ANITA, ARA и ARIANNA. Обсерватория RNO-G состоит из чувствительных наземных логопериодических дипольных антенн (LPDAs) (как в эксперименте ARIANNA), а также из подземных антенн и низкошумовых триггеров с фазированной решеткой (как в эксперименте ARA). Конструкция RNO-G может служить в качестве образца для планирующейся радионейтринной установки в рамках модернизации IceCube-Gen2.

Следующие три рисунка показывают принцип работы и схему расположения объектов обсерватории RNO-G.

 

Image00003Схема детектирования радиоизлучения после нейтринного взаимодействия. Наиболее сильное излучение — при угле раскрытия конуса Черенкова (синий конус). Его траектория к приемной станции может быть прямой или изогнутой в зависимости от коэффициента преломления льда. Сигнал обычно детектируется на больших расстояниях и сильно поляризован (показано на вставках)

 

Image00005Расположение будущей установки RNO-G. Шаг сетки приблизительно 1 км

 

image5 copyСхема отдельной станции RNO-G. Станция состоит из трех гирлянд антенн (с горизонтальной поляризацией HPol и вертикальной поляризацией VPol) и наземных антенн (LPDAs), а также трех калибровочных импульсных генераторов, расположенных как в толще льда, так и на поверхности. Гирлянда, на которой установлен триггер с фазированной решеткой, обозначена как силовая гирлянда (power string), а две дополнительные гирлянды обозначены как вспомогательные (helper strings).

 

Проведенные членами коллаборации предварительные исследования показали, что лед близ Верхнего лагеря обладает свойствами, которые хорошо подходят для чувствительной радиоустановки. RNO-G — первый в Европе детектор нейтрино сверхвысоких энергий, охватывающий небо Северного полушария. Он дополняет уже существующие и запланированные радиодетекторы на Южном полюсе, что особенно интересно для потенциального наблюдения за нестационарными источниками. Более того, область охвата неба установки RNO-G совпадает с областью охвата оптического детектора IceCube при энергиях ниже уровня ПэВ, что позволяет изучать источники неба Северного полушария в расширенном диапазоне энергий нейтрино.

А еще расположение установки в Гренландии имеет свои преимущества, если принять во внимание глобальную пандемию. В то время как поездки и перевозки на территории Новой Зеландии сильно ограничены, правительство Гренландии не закрывала страну полностью для путешествий летом. И хотя строгие карантинные меры соблюдались, команда из 14 человек (разные смены) смогла добраться до Верхнего лагеря в этом году, а европейцы могли даже воспользоваться прямыми коммерческими авиарейсами до Кангерлуссуака. Последний участник вернулся домой в конце августа.

Главной вехой для работ этого полевого сезона стало бурение первых скважин глубиной до 100 м новым механическим буром BigRAID, который был специально разработан для этого проекта коллегами из Британской организации антарктических исследований (British Antarctic Survey, BAS). Бур делает сухие скважины диаметром 28 см и глубиной до 100 м (согласно расчетам — одну скважину в день) и может управляться двумя специалистами. В этом первом полевом испытании одна скважина была пробурена с заявленной скоростью. И всё же, чтобы поддерживать эту скорость во время проведения дальнейших работ, конструкцию нужно доработать.  На сегодняшний день десять скважин в первый сезон — лучший результат бурения.

Все три установленные станции работают согласно плану. Зафиксированы первые сигналы от всё тех же источников помех: снегоуборочной техники и раций. Уже начат поиск сигналов космических лучей для проверки работы установки при наборе физических данных. Учеными были измерены также некоторые параметры льда, важные для получения информации о длине затухания и других свойствах льда. Небольшие конструктивные улучшения запланированы на 2022 год. Несмотря на то что глобальный дефицит электронных компонентов коснулся и этого эксперимента, оборудование для дополнительных семи станций уже собрано, поэтому полевой сезон может продолжаться. 

Рядом с первыми радиостанциями в Верхнем лагере ученые установили серверную инфраструктуру и изготовленную по заказу сеть LTE для передачи данных. Летом на этой исследовательской станции было не больше 35 человек. Инфраструктура Верхнего лагеря намного меньше, чем можно было бы предположить по опыту Антарктической станции на Южном полюсе. Поэтому необходимо, чтобы радиостанции были полностью автономными и получали питание исключительно от источников возобновляемой энергии. В этом сезоне были установлены только солнечные батареи, потому что подразумевалось, что зимой детектор будет работать в энергосберегающем режиме. В один из следующих сезонов коллаборация планирует добавить ветротурбины, чтобы обеспечить круглогодичную работу установки в полную мощность.  

Запланированы еще три сезона строительства. RNO-G будет состоять из 35 станций и тем самым достигнет наивысшей чувствительности к нейтрино с энергиями от 1 ЭэВ (1018 эВ)  среди всех нейтринных детекторов.

Более подробную информацию и полный список организаций-участниц коллаборации можно найти в статье о проекте RNO-G: https://arxiv.org/abs/2010.12279, (JINST 16 P03025 2021).

Проект RNO-G финансируется в основном бельгийской (Бельгийский национальный фонд содействия научным исследованиям, FWO) и немецкими организациями (Программа W2/W3 Объединения немецких научно-исследовательских центров им. Гельмгольца и Немецкое научно-исследовательское общество, DFG), а также благодаря вкладам партнеров из США, включая поддержку реализации проекта и его логистику Национальным научным фондом (National Science Foundation, NSF).

Спасибо Анне Неллес (Anna Nelles) (DESY/ECAP) за этот рассказ!

 

Светлой памяти...

В среду, 13 октября, в возрасте 59 лет из-за сердечного приступа ушел из жизни бывший член коллабораций Baikal-GVD и ANTARES Игорь Сокальский. Мы потеряли друга и замечательного и увлеченного физика.

 

image1 copy copy copy copy

 

Участники Байкальской коллаборации старшего поколения хорошо помнят его самоотверженность и скрупулезность при подготовке и проведении зимних экспедиций 80-х и 90-х годов. В этот период общая ситуация в России постоянно ухудшалась. Проводить ежегодные экспедиции было не просто трудно, иногда даже опасно. И только такой человек, как Игорь, с его ответственным отношением к делу и основательностью мог с достоинством пройти все испытания.

В конце 90-х Игорь вместе с Эдгаром Бугаевым и Сергеем Климушиным начал разработку гибкого алгоритма Монте-Карло для моделирования распространения мюонов в веществе. Эдгар Бугаев вспоминает: «Меня всегда впечатляла невероятная работоспособность Игоря, его настойчивость при проведении научных исследований и при подготовке статей к публикации». Игорь продолжал работать над распространением мюонов и после того, как покинул свой родной Институт ядерных исследований (Москва), находясь в течение года в составе группы ANTARES в Париже и в последующие три года в группе ANTARES в Бари (Италия). Там он занимался и регистрацией астрофизических тау-нейтрино, и влиянием взаимодействия нейтральных токов на прохождение нейтрино сквозь Землю.

Вернувшись из Италии, Игорь в течение 12 лет разрабатывал радио- и информационные технологии, прежде чем начать работу в Курчатовском институте в Москве, а позже в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне. В Курчатовском институте он главным образом сосредоточился на проекте Р20 (запуск нейтринного пучка из Протвино к установке ORCA), в ОИЯИ он вернулся к распространению мюонов и вносил вклад в разработку нового программного пакета моделирования для телескопа Baikal-GVD, который идет на смену  существующему.

Игорь был также страстным фотографом. Увидеть некоторые из его работ можно здесь: Igor Sokalski Art (fineartamerica.com).

Пусть покоится с миром! Мы, его друзья из России, Германии, Франции и Италии, навсегда сохраним о нем светлую память.