Самое глубокое озеро в мире отличается не только редкими видами фауны и флоры, но и кристально чистой водой. Много различных научных исследований проводится и проектов реализуется на озере Байкал.

Одним из новых проектов стали разработка и производство нейтринного телескопа, который может работать на большой глубине. Телескоп получил название «Дубна» и весит тысячи тонн. Над его применением работают ученые из Объединенного института ядерных исследований и Института Ядерных исследований РАН и других крупных научных учреждений, которые входят в коллаборацию «Байкал». Скорее всего, что этот телескоп станет прародителем для нейтринного телескопа Baikal-GVD, масштаб телескопа будет огромным – кубокилометровый.

Учеными уже используется детектор, который был создан для того, чтобы изучать поток нейтрино высоких энергий. Многие ученые считают, что элементарные легчайшие нейтральные частицы, при прохождении через толщу земной коры, взаимодействуют между собой в воде Байкала. При этом взаимодействии возникает поток заряженных частиц, которые излучают свечение. Скорость света заряженных частиц превышает фазовую скорость света при распространении в прозрачной среде. Свечение регистрируется специальными оптическими модулями кластера «Дубна».

Состоит кластер из 192 оптических модулей, которые были опущены на глубину 1300 м. «Дубна» - самый крупный детектор нейтринного уровня в мире, по функциям и мощности его можно сопоставить с детектором ICE CUBE, находящийся в Антарктиде.

Через несколько лет «Дубна» станет более мощной, к 2020 году предполагается создание еще 10-12 кластеров. Тогда телескоп Baikal-GVD превзойдет по масштабу детектор Ice Cube – лидирующую в мире установку по чувствительному объему.

Регистрация нейтрино в водах Байкала, дает возможность глубже понять высокоэнергетические процессы, протекающие в области астрофизики, и которые находятся на далеком расстоянии от нашей планеты. Предполагается, что ученые смогут открыть новые свойства космических и элементарных частиц и смогут установить их происхождение, а также узнать новое об эволюционных процессах Вселенной.

Руководитель секции ядерной физики РАН, академик Валерий Рубаков, говорит, что среди элементарных частиц нейтрино самая легкая и последние десятилетия таит в себе множество загадок. Частица считается уникальной, потому что у нее сверхслабое взаимодействие с веществом, она несет в себе информацию о таинственных процессах, которые происходят в нашей Вселенной.

Природный поток нейтрино – это богатейший источник уникальной информации об окружающем мире. Исследования потока нейтрино в различных энергетических диапазонах может дать ответ на многие вопросы, которые будоражат умы ученых много лет. Ученые смогут понять как развивалась Вселенная на самой ранней стадии, как формировались химические элементы, какой механизм эволюции у сверхновых взрывов и массивных звезд, что представляет из себя темная материя, какой состав был у Солнца и какой сейчас. Кроме всего перечисленного, изучение потока нейтрино станет новой ступенью для изучения Земли.

Директор Объединенного института ядерных исследований в городе Дубне, Академик Виктор Матвеев, придерживается мнения своего коллеги. Идея изучения сверхлегкой частицы была выдвинута еще в 60 годах прошлого столетия, предложил идею выдающийся советский ученый Моисей Марков, а предложение академика А. Чудакова, которые было сформулировано еще во времена СССР, дало начало разработке нового метода, который бы позволял производить исследования в озере Байкал на большой глубине. Озеро выбрали неслучайно, его воды остаются прозрачными на большой глубине, а зимой озеро покрывается льдом – это позволяет монтировать аппаратуру.

Начиная с 1993 года по 1998 год на Байкале работал первый в миренейтринный глубоководный телескоп ТН200, в его составе был 192 фотодетектора, которые разместили тогда на глубине 1200 метров.

На Южном полюсе ученые из Германии, США и Швеции установили нейтринный телескоп Ice Cube, фотодетекторы которого опускали в антарктический лед. Этот телескоп смог зафиксировать нейтрино в 2010 году, который возник за пределами Солнечной системы, исследования проводились до 2013 года. Открытие нейтрино положило начало нейтринной астрономии, возникла острая необходимость в научном мире – создать телескоп, который бы находился на северном полушарии, для получения полной информации о высокоэнергетических нейтринных потоках.

Нейтринный телескоп ТН200 используют уже более 10 лет, его использование доказывает эффективность метода регистрации нейтрино на глубине в водах Байкала. Нейтринный телескоп ТН200 стал отправной точкой для последующих разработок, именно такой разработкой стала глубоководная установка «Дубна», который считается первым кластером нейтринного телескопа Baikal-GVD.

Проект получил высокие оценки зарубежных ученых, например, Кристиан Шпиринг – бывший руководитель коллаборации Ice Cube, говорит, что телескоп такого масштаба можно считать ключевой установкой в будущей международной нейтринной обсерватории, в составе которой будут детекторы на Средиземном море, Южном полюсе и озере Байкал.

Открытия, сделанные при помощи Ice Cube, только начало в изучении высоких энергий Вселенной. Участники проекта Global Neutrino Network будут составлять карту пока неосвоенной космической территории. Великие открытия хранит в себе Байкал!