Создана в 2022 году в рамках государственного задания FZZE 2022-0001 Минобрнауки России по теме «Регистрация нейтрино в рамках Байкальского нейтринного проекта».
Заведующий лабораторией – к.ф.-м.н., научный сотрудник, доцент кафедры теоретической физики ИГУ Ирина Александровна Перевалова.
Лаборатория занимается исследованиями в области нейтринной астрофизики на основе данных установки Baikal-GVD (Байкальский глубоководный нейтринный телескоп). Установка располагается на 106-ом километре Кругобайкальской железной дороги (КБЖД). Представляет собой набор вертикальных тросов, на которых закреплены фотоэлектронные умножители (ФЭУ). Рабочий планируемый объем установки — 1 км3, на данный момент функционирует 0.7 км3.
Метод глубоководного детектирования нейтрино был впервые предложен советским физиком-теоретиком М. А. Марковым в 1960 г. — регистрация черенковского излучения в прозрачных природных средах. В 1979 г. академик Чудаков А.Е. высказал идею об использовании льда оз. Байкал в качестве удобной платформы для проведения методических экспериментов по регистрации черенковского света в воде. Позднее, в 1980 г. были созданы две лаборатории: в ИЯИ АН СССР Лаборатория нейтринной астрофизики высоких энергий под руководством Домогацкого Г.В. и Лаборатория физики лептонов в НИИ прикладной физики Иркутского государственного университета (ИГУ) под руководством Буднева Н.М.
В 1981 г. состоялась первая экспедиция на оз. Байкал и первые эксперименты по регистрации черенковского света в воде, генерируемого атмосферными мюонами. В состав экспедиции вошли: Безруков Л.Б. (Институт ядерных исследований АН СССР), Буднев Н.М. (Иркутский государственный университет), Шерстянкин П.П. (Лимнологический институт СО РАН СССР), Дудкин Г.Н. (НИИЯФ Томского политехнического института), а также студенты физического факультета ИГУ.
Байкальский нейтринный телескоп является установкой класса “MegaScience” и входит в мировую сеть нейтринных телескопов GNN (Global Neutrino Network). Помимо Baikal-GVD в эту сеть входят еще 3 установки: IceCube, KM3NeT и ANTARES. Основная цель этой сети – регистрация астрофизического нейтрино как единственной частицы, прилетающей напрямую от далеких космических источников. Детальное изучение характеристик потоков нейтрино поспособствует нашему пониманию ранней стадии эволюции Вселенной, темной материи и энергии, внутренней структуры и состава Солнца и Земли, а также самих свойств нейтрино.
Работы во время экспедиции на оз. БайкалЕжегодные работы по строительству новых кластеров нейтринного телескопа проводятся с февраля по апрель, когда на Байкале устанавливается прочный лёд. В них активное участие принимают научные сотрудники из различных организаций: ИЯИ РАН, ИГУ, ОИЯИ и др. Устанавливать, тестировать и настраивать подводное научное оборудование — километровые гирлянды фотодетекторов — с поверхности льда гораздо проще и дешевле, чем с корабля в открытом море. Но работать приходится в условиях сурового климата и зимних температур.
Коллектив молодежной лаборатории нейтринной астрофизики НИИПФ ИГУ состоит из 18 человек, из них 5 кандидатов физико-математических наук, 8 сотрудников являются подтвержденными членами международной коллаборации Baikal-GVD. Среди членов научного коллектива есть специалисты в таких областях как: обработка экспериментальных данных, моделирование физического эксперимента, создание нейронных сетей, геофизические и лимнологические исследования, теоретическая физика, а также инженерно-конструкторских работ.
К основным задачам лаборатории относятся:
– проведение теоретических расчетов ожидаемых характеристик регистрируемых частиц, разработка алгоритмов реконструкции параметров частиц;
– всестороннее исследование фона, который ограничивает выделение интересующих астрофизических событий;
– исследование свойств окружающей среды, влияющей на работу установки;
– моделирование отклика установки на предполагаемые события;
– оптимизация внутренней работы коллаборации, создание удобного интерфейса, системы оповещения и условий взаимодействия с другими членами GNN;
– непосредственное расширение и обслуживание установки.