Sobota bola počas posledného víkendu pre mnohých iba ďalším víkendovým dňom, na severnej pologuli sa však na Bajkalskom jazere odohralo významné spustenie najväčšieho teleskopu pre detekciu neutrín na svete. Výsledok spolupráce vedcov z mnohých krajín, vrátane Slovenska a Česka, bude vo vodách jazera skúmať zdroje vysokoenergetických častíc, ako aj ich úlohu pri evolúcii galaxií, píše Spojený ústav jadrových výskumov.

Neutrína patri medzi najzákladnejšie elementárne častice vesmíru, no zároveň sú jednými  z najmenej preskúmaných. Svojimi vlastnosťami sa približujú elektrónom, avšak neobsahujú žiaden elektrický náboj a dokonca nemajú takmer žiadnu hmotnosť. Pre vedcov je ich odhalenie preto nesmierne náročné.

Pri odhaľovaní a výskume neutrín pomáhajú špeciálne teleskopy

Vedci ich často označujú aj ako „časticu duchov“, nakoľko neutrína nemajú takmer žiadnu interakciu s inou hmotou. Dokážu precestovať ohromné vzdialenosti a prechádzať cez všetky materiály a hmotu aj tu na Zemi. Prechádzajú dokonca aj cez nás. Zachytenie vysokoenergetického neutrína však môže pomôcť vedcom odhaliť jeho pôvodný zdroj a vďaka tomu pochopiť aj základy univerza.

Zobraziť celú galériu (3)

TDE at2019dsg. ZTF/Caltech Optical Observatories

Odhalenie takejto častice je ale nesmierne komplikované. Vedci k tomu využívajú špeciálne teleskopy umiestnené na najnezvyčajnejších miestach planéty. Niektoré sa nachádzajú napríklad v ľade na Antarktíde, iné sú uložené v horách alebo vo vode. Doteraz najväčší teleskop pre skúmanie neutrín bol spustený len 13. marca, kedy ho vedci slávnostne spustili do chladných vôd Bajkalského jazera.

Najväčší teleskop bol spustený do Bajkalského jazera. Vývoja sa zúčastnili aj Slováci

Na vývoji teleskopu, označeného ako Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector), pracoval celý tím vedcov od roku 2015. Doteraz bol v jazere využitý aj prvý teleskop BDUNT (Baikal Deep Underwater Neutrino Telescope), ktorý bol vyvíjaný ešte v 90-tých rokoch minulého storočia a dokončený o 8 rokov neskôr. V roku 2005 potom dostal viaceré vylepšenia.

NEPREHLIADNI
Antarktídu zasiahla vesmírna častica, ktorá prejde cez hmotu bez reakcie. Prišla z galaxie 750 miliónov svetelných rokov od nás

Od roku 2015 však tím vedcov zo Slovenska, Česka, Poľska, Nemecka a Ruska vyvíjal komplexnejší a jeden z najväčších teleskopov pre detekciu neutrín. Na vývoji sa podieľali zo Slovenska Mgr. Rastislav Dvornický, profesor RNDr. Fedor Šimkovic, CSc., Mgr. Zuzana Bardačová a Eliška Eckerová z Univerzity Komenského. Z Česka sa na vývoji podieľali doc. Ing. Ivan Štekl, CSc., Mgr. Lukáš Fajt, Ph.D. a RNDr. Zdeněk Hons, CSc. z ČVUT.

Zobraziť celú galériu (3)

jinr.ru

Prvá fáza vývoja teleskopu bola dokončená v roku 2015, kedy malo zariadenie 192 optických modulov, aktuálne je však vybavené až 288 týmito modulmi, ktoré sú umiestnené v 8 stringoch. Zariadenie má rozmery približne pol kubického kilometra a v najbližších rokoch by mal teleskop dosiahnuť efektívny objem pre vysokoenergetickú kaskádovú detekciu na takmer 1 km³.

Zobraziť celú galériu (3)

baikalgvd.jinr.ru

Bajkalské jazero nebolo pre teleskop vybrané náhodou, ide totiž o najhlbšie jazero sveta, ktorého dno sa nachádza až 1,6 km pod hladinou. Práve jeho hĺbka rozhodla o tom, že je vhodným miestom pre využitie tohto teleskopu. Samotné zariadenie sa musí pre svoje fungovanie pri detekcii neutrín nachádzať čo najhlbšie, aby bol eliminovaný „šum“ ostatných energetických častíc, ktoré „bombardujú“ našu planétu.

Zobraziť celú galériu (3)

jinr.ru

Teleskop GVD má byť pritom priamym konkurentom pre obdobné zariadenie pomenované ako IceCube, ktoré sa nachádza 2,5 km pod povrchom ľadu na Antarktíde. Baikal-GVD teleskop bol však v jazere ponorený do hĺbky 750 – 1300 metrov približne 4 km od pobrežia.

Ako bolo spomenuté, teleskop pre detekciu neutrín sa musí nachádzať v čo najväčšej možnej hĺbke, aby dokázal zachytiť tieto častice. Práve voda je pritom vhodným médiom, ktoré mu to umožňuje. Teleskop Baikal-GVD bol v sobotu 13. marca spustený do jazera cez obdĺžnikový otvor v ľade.