Телескоп во льдах. Как на Южном полюсе рождалась новая астрономия

Автор

Страниц

380

Год

2018

Летом 2018 года в нашем мире произошло нечто удивительное и фантастическое. Антарктический телескоп «Ледяной куб», который был создан специально для поиска нейтрино, зарегистрировал частицу, высокой энергии, прилетевшую из самых далеких просторов космоса, а не сформировавшуюся в нашей атмосфере. Это открытие является настоящей сенсацией и открывает перед учеными уникальные возможности для изучения строения Вселенной.

Нейтрино - это одни из самых загадочных частиц в нашей вселенной. Они могут сообщить нам многое о том, как устроен наш мир, но их поймать крайне сложно. Именно поэтому на Южном полюсе начался проект по строительству гигантского нейтринного телескопа. Этот проект, который был в разработке на протяжении десятилетий, представляет собой настоящее чудо современных технологий и является одним из самых грандиозных научных достижений в истории.

Чтобы поймать нейтрино, ученые разработали особую систему - на глубине полутора-двух километров в чистом антарктическом льду были установлены нити с очень чувствительными детекторами. Такая конструкция позволяет поймать даже самые редкие и минимальные сигналы этих загадочных частиц.

История строительства этого грандиозного телескопа наполнена эпическими событиями. Ученые столкнулись с множеством препятствий и неудач, но они не сдавались и продолжали идти к своей мечте - раскрыть тайны Вселенной. Это история о том, как физика частиц, наука, которая революционизировала XX столетие прошлого века, дала возможность совершить этот научный прорыв.

Таким образом, антарктический телескоп «Ледяной куб» не только представляет собой великое достижение науки и технологии, но и символизирует нашу постоянную жажду познания и нашу неослабевающую стремление раскрыть все секреты Вселенной. Это великолепное исследование позволяет нам ощутить, как бесконечно удивительна и непознана наша Вселенная.

Читать бесплатно онлайн Телескоп во льдах. Как на Южном полюсе рождалась новая астрономия - Марк Боуэн

Охотно верится, что свойств невидимых, кроющихся в природе вещей, более, чем видимых. Однако кто в состоянии раскрыть перед нами весь мир этих свойств, во всей их совокупности? Кто в состоянии выяснить степень важности, их сходства и различия, роль каждого из них? Каковы их функции, где их место – вот вопросы, вкруг которых вечно блуждает человеческий ум, никогда, однако, их не разрешая.
– Томас Бернет (1692)
(Использовано Кольриджем в качестве латинского эпиграфа для поэмы «Сказание о старом мореходе»)

Серия «Наука: открытия и первооткрыватели»

Mark Bowen

THE TELESCOPE IN THE ICE

Inventing a New Astronomy at the South Pole

Перевод с английского Павла Миронова

Печатается с разрешения автора при содействии его литературных агентов ICM Partners.

Исключительные права на публикацию книги на русском языке принадлежат издательству AST Publishers.

Вступление

Об ошибках

Вселенная не может существовать в привычном нам виде без нейтрино, однако кажется, что эти частицы существуют в своей отдельной Вселенной, и мы пытаемся вступить в контакт с этой потусторонней Вселенной нейтрино. И хотя я как физик понимаю происходящее с точки зрения математики и разума, меня не перестает поражать то, что меня повсеместно окружает нечто, напоминающее дух или бога, которого я не могу коснуться, но которого могу оценить с помощью измерений. Я умею это делать, и мне кажется, что я измеряю духовный мир или что-то в этом роде[1].
– Питер Горэм

Вноябре 2013 года международный союз, управляющий работой нейтринной обсерватории IceCube, заявил, чем ему удалось обнаружить высокоэнергетические нейтрино, приходящие на Землю из далекого космоса^>12. Эта новость знаменовала рождение новой формы астрономии, связанной не с привычным для нас космическим курьером – светом, но с одной из самых странных из элементарных частиц – нейтрино. Это событие также увенчало поиски, которые начались пятью годами ранее благодаря силе воображения небольшой группы провидцев и в ходе которых было сделано немало героических попыток и случилось много неудач.

Отчасти эти поиски оказались настолько длительными, потому что именно такое время нужно необычному телескопу, чтобы увидеть необычную частицу. IceCube не похож ни на один телескоп, который вам доводилось видеть или о котором приходилось слышать. Более того, его и увидеть никто не сможет, поскольку IceCube погребен на глубине полутора километров во льдах на географическом Южном полюсе.

Создатели телескопа не могли видеть его даже тогда, когда его строили. Фрэнсис Халзен, бельгийский теоретик из Университета штата Висконсин, придумавший весь этот проект, говорит, что процесс строительства напоминал работу в темной комнате без единого окна. В отличие от обычного телескопа, этот инструмент не использует ни линз, ни зеркал. На данный момент он состоит из 86 километровых «нитей» оптических детекторов, каждый из которых запаян в стеклянную сферу размером с баскетбольный мяч, способную выдерживать большое давление. Затем эти «нитки жемчуга» были опущены в 86 скважин глубиной по 2,5 километра, просверленных во льду с помощью гигантского бура, использовавшего горячую воду. Затем нити вмерзли в лед на нужной глубине. Таким образом, самые верхние «жемчужины» располагаются на глубине полутора километров. Отверстия во льду просверлены в точках шестиугольной решетки, покрывающей квадратный километр поверхности льда. В результате свыше 5000 детекторов этого уникального устройства отслеживают все происходящее в массе льда объемом около одного кубического километра и весом около миллиарда тонн – удивительно чистого (на радость ученым) глубинного антарктического льда. Лед в этих местах – чистейшее из всех известных нам природных веществ, он даже чище алмаза.

Продолжить чтение

Вам может понравиться: