Японцы перестали поставлять оборудование для иркутских телескопов. Нашли ли ученые выход?

Японская компания Hamamatsu, которая производит уникальное сверхчувствительное оборудование — фотоумножители (ФЭУ), после начала спецоперации на Украине отказалась поставлять их для иркутских телескопов. Эти модули, в частности, используются в конструкциях атмосферного черенковского телескопа TAIGA-IACT в Тунскинской долине и Байкальского подводного нейтринного телескопа Baikal-GVD. Как это скажется на проектах, 18 января на пресс-конференции рассказал научный руководитель НИИ прикладной физики ИГУ Николай Буднев.

Больше всего отказ японской компании от контракта, который был заключен на поставку ФЭУ, скажется на установках TAIGA-IACT, расположенных на базе самой крупной на Земле гибридной гамма-обсерватории в Тункинской долине Бурятии. Эти телескопы регистрируют черенковское излучение — свет, возникающий при взаимодействии заряженных частиц с атмосферой. Полученные этими инструментами данные помогают определить тип прилетающих на Землю частиц.

Сейчас на территории гамма-обсерватории TAIGA установлено три атмосферных черенковских телескопа, начали монтировать четвертый, планируется еще один.

— Когда они начнут работать, очень сильно зависит о того, когда нам удастся купить самый главный чувствительный элемент для регистрации света — фотоэлектронных умножителей. У нас был заключен контракт с японской фирмой Hamamatsu на поставку, но по известным причинам в поставке отказано, — сказал Николай Буднев. — Сейчас рассматривается два варианта — может быть, получится создать подобное оборудование в России, на Московском электроламповом заводе (МЭЛЗ), либо вроде бы появилась возможность купить такие приборы в Китае.

Пока аналогов японским фотоумножителям нет. Но московские специалисты уже разработали опытный образец по техзаданию иркутских астрофизиков. Сейчас его начинают проверять на соответствие всем необходимым параметрам.

— Вопрос в том, что у них получилось, смогут ли они сделать прибор такого качества, который бы нас удовлетворил, — говорит Буднев.

Между тем ученые с помощью этих телескопов намерены решить сложную задачу — научиться «видеть» поверхность нейтронных звезд. Этого в мире пока никто не умеет делать, и у иркутского научного сообщества есть возможность стать первыми.

Байкальскому нейтринному телескопу, который разворачивают для того, чтобы фиксировать астрофизические нейтрино-незаряженные частицы с очень маленькой массой, повезло больше. В последние годы основным источником финансирования проекта является Объединенный институт ядерных исследований в Дубне — международная межправительственная организация, самостоятельно формирующая свой бюджет. Он с 2015 года выделяет на Baikal-GVD по 6 миллионов долларов. В том же году организация заключила с Hamamatsu контракт на большую партию ФЭУ, которые являются главными элементами телескопа. Их хватит еще на шесть кластеров.

Сейчас на Байкале развернуто 10 кластеров, в планах — 27. Один такой кластер включает в себя восемь гирлянд на глубине от 700 метров до 1,5 километра. Гирлянда — это трос с грузом, на тросе — 36 стеклянных сфер, внутри которых и находятся высокочувствительные модули. Чтобы конструкция не всплывала, их держит пластиковый поплавок на глубине 30 метров от поверхности озера.

— В последние 20 лет мы использовали немецкие сферы из пластика, они прекрасно работают. Больше мы их купить не можем. Сейчас куплена партия в Китае. Но смогут ли они работать в воде под давление долго — неизвестно, — комментирует Николай Буднев. — У нас был печальный опыт в 1984 году, когда использовали полиэтиленовые кухтыли советского производства. Сначала всё было хорошо, потом установка утонула, потому что сферы не предназначены на работу годами, материал начал деформироваться.

Baikal-GVD начали монтировать в 2015 году, хотя первые гирлянды на Байкал опустили еще в 1990-х годах. В 2022 году, рассказал научный руководитель НИИ прикладной физики ИГУ, впервые был получен физический результат — ученые, проанализировав данные, установили, что подводная обсерватория регистрирует именно астрофизические нейтрино, выделяя их из фона подобных частиц, испускаемых из других источников. Нейтрино очень сложно «ловить», поскольку они почти не взаимодействуют с веществом.

При этом, объясняет Николай Буднев, нейтрино — единственные частицы, которые помогают установить источник, где они родились, поскольку являются незаряженными и их траектория остается прямой, а не искаженной магнитными полями. Заряженные частицы наоборот «забывают» свой источник.

— Изучая, какой поток и от каких нейтрино идет, мы сможем определить, как работают космические ускорители и как многие вещи происходят в космосе. Как пример: нейтрино, рождающиеся в недрах Солнца, позволили изучить процессы внутри звезды досконально, потому что глазом и другими приборами мы можем видеть только ее поверхность, — объясняет ученый.

В декабре 2021 года Baikal-GVD зафиксировал сигнал от нейтрино от одного из самых ярких радиоблазаров — PKS 0735+17. За четыре часа до этого сигнал зарегистрировал другой крупный нейтринные телескоп — IceCube на Южном полюсе. Впервые два крупнейших в мире нейтринных телескопа обнаружили нейтрино в двух разных полушариях от одного и того же возможного источника.

Больше новостей, фотографий и видео с места событий — в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь и узнавайте всё самое интересное и важное из жизни региона первыми.