Zakończył się pierwszy etap budowy jednego z największych na świecie podwodnych teleskopów kosmicznych, o nazwie Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector), który będzie obserwował neutrina ze źródeł kosmicznych. W projekcie uczestniczą naukowcy z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie.
Astronomia neutrin to pojęcie, które funkcjonuje w fizyce od ubiegłej dekady, kiedy to teleskop IceCube na Antarktydzie zaobserwował pierwsze przypadki wysokoenergetycznych neutrin pochodzenia kosmicznego. Neutrina to cząstki elementarne, które oddziałują bardzo słabo, a co za tym idzie – bardzo rzadko. Dzięki temu niosą one niezaburzoną informację o źródle ich pochodzenia, które może znajdować się niezwykle daleko. Z drugiej strony, neutrino jest bardzo trudne do wykrycia, dlatego potrzebne są bardzo duże detektory, o objętości aktywnej rzędu kilometra sześciennego.
Teleskop Baikal-GVD jest właśnie takim detektorem, pokrywa obecnie objętość ok. 0.5 km3 i zlokalizowany jest w czystych wodach jeziora Bajkał na Syberii, ciągle też trwa jego rozbudowa w celu osiągnięcia objętości aktywnej 1 km3. Jego celem jest rejestracja sygnałów pochodzących od cząstek wtórnych, powstałych we wspomnianych, rzadkich oddziaływaniach neutrin. Takie sygnały to błyski światła, tzw. promieniowania Czerenkowa.
Teleskop składa się z elementów czułych na takie błyski, tak zwanych fotopowielaczy. Fotopowielacze te zgrupowane są na 8 linach, po 36 na każdej. Liny te są osadzone na dnie jeziora Bajkał i sięgają do około 60 m od jego powierzchni. Zakończone są bojami, które dodatkowo napinają liny, czyli mają ponad kilometr długości (same fotopowielacze są zamontowane do ok. 500 m ponad dnem jeziora). Zespół 8 lin nosi nazwę klastra, obecnie funkcjonuje 8 takich klastrów.
Lokalizacja teleskopu jest nieprzypadkowa. Bajkał jest niezwykle głębokim (ponad 1 km) zbiornikiem wody słodkiej o dużej przejrzystości. Unikalną własnością teleskopu Baikal-GVD, a właściwie samego jeziora Bajkał, jest fakt iż zamarza ono w zimie. Pokrywa lodu ma grubość kilkudziesięciu centymetrów, dzięki czemu można, w sezonie zimowym podczas tzw. ekspedycji, prowadzić przy teleskopie prace przy użyciu ciężkiego sprzętu, jak samochody ciężarowe, wyciągarki, czy pojazdy gąsienicowe. Prace te mogą obejmować bieżące naprawy a także ciągłą rozbudowę teleskopu (instalację nowych klastrów). Jest to dużo prostsze i bez porównania tańsze, niż używanie (utrzymanie albo wynajmowanie) specjalnej flot okrętów badawczych wraz z załogami. Fizycy z IFJ również brali kilkukrotnie udział w takich ekspedycjach.
Teleskop zlokalizowany jest w dosyć niedostępnym miejscu, dzięki czemu nie jest on wystawiony na czynniki związane z działalnością kutrów, łodzi podwodnych, czy szeroko pojętej żeglugi.
Teleskop Baikal-GVD chce przede wszystkim obserwować neutrina pochodzące ze źródeł astrofizycznych. Mogą być to źródła spoza naszej Galaktyki, jak aktywne jądra innych galaktyk, tak zwane błyski gamma, blazary itp. Interesujące mogą być też obiekty z obszaru centrum naszej galaktyki, jak choćby nasza czarna dziura Sgr A*. Nie ma ograniczeń na rodzaj, jak mówimy zapach neutrin, które możemy obserwować.
Baikal-GVD nie jest oczywiście jedynym tego typu detektorem. Wspomniany już detektor IceCube znajduje się w lodzie Antarktydy i działa już od 2010 roku. Jest on jednak zorientowany przede wszystkim na obserwację północnej półkuli nieba, podczas gdy Baikal-GVD „patrzy” na południe (czyli w stronę np. centrum galaktyki Drogi Mlecznej). Na półkuli północnej jest także konstruowany teleskop KM3Net, który jednak pokrywa na razie dużo mniejszą objętość aktywną.
Doniesienia prasowe: