Нейтринную программу будет развивать объединение научных институтов

6 марта на Байкале, в Береговом центре нейтринного телескопа, состоялось совещание министра  науки и высшего образования РФ  Валерия Фалькова с представителями восьми ведущих научных институтов и университетов России, а также Объединенного института ядерных исследований.

Обсуждались разработка общенациональной программы развития по физике нейтрино и астрофизике, результаты и перспективы развития  Байкальского глубоководного нейтринного телескопа, также были рассмотрены промежуточные результаты текущей экспедиции, в ходе которой коллаборация планирует установить два новых кластера оптических модулей.

Глава Минобрнауки России Валерий Фальков сообщил, что министерство участвует в формировании новой программы исследований в области физики нейтрино и астрофизики частиц, что обсуждалось во время запуска нейтринного телескопа на льду Байкала в 2021 году. Тогда же была выдвинута идея объединить усилия нескольких научных и образовательных организаций в изучении нейтрино разной природы. Для проведения исследований нейтрино и астрофизики частиц в 2022–2024 годах Минобрнауки России выделены по 18 млн рублей ежегодно шести научным и образовательным организациям в рамках госзадания.

«Сегодня в рамках государственной политики мы, с одной стороны, акцентируем внимание на прикладных исследованиях и разработках. Понятно, что в экономике сегодня чрезвычайно востребованы конкретные результаты науки и вообще сферы технологий. С другой стороны, в ни в коем случае нельзя задвигать на периферию фундаментальные исследования. Нам надо очень бережно относиться к тем заделам, которые есть, и наоборот, инвестировать, поддерживать и помогать», – отметил Валерий Фальков.

Со стороны международного представительства эксперимента участие в совещании принял Объединенный институт ядерных исследований.

«С момента предыдущей встречи коллаборация проекта приросла тремя полноценными членами, объединяя, таким образом, уже девять участников,  – отметил директор ОИЯИ Григорий Трубников в своем выступлении. – Объединенный институт принимал участие в байкальской нейтринной коллаборации более двадцати лет. Однако ровно десять лет назад началась новая эпоха в истории байкальского нейтринного телескопа, связанная с совершенно новым масштабом участия нашего института в этом проекте. С тех пор нейтринный телескоп начал активно развиваться и объем телескопа достиг половины кубического километра».

Представители всех организаций, принимавших участие в совещании, выразили желание участвовать в национальной нейтринной программе и в проекте Baikal-GVD в частности. На апрель этого года намечено провести совещание в НИЯУ МИФИ, чтобы продолжить обсуждение общенациональной программы развития по физике нейтрино и астрофизике. Нейтринная программа РФ позволит объединить множество ученых, сохранить научный потенциал страны в этой области науки и привлечь международных партнеров.

«Сеть передовых физических установок, таких как Baikal-GVD, способны послужить России для удержания уникального человеческого капитала. В то же время, чтобы быть серьезным конкурентом в глобальном масштабе, для попадания в пятерку мировых лидеров в сфере науки России необходимо участие международных партнеров в ее мегасайенс-проектах. Этот интерес есть со стороны Китая, Латинской Америки, стран Европы. Два эффективных канала вовлечения этих партнеров в совместные проекты — это коллаборация, которую вместе формируют научные организации при координации ОИЯИ  – международного научного центра в Дубне, и государственная программа «Приоритет 2030», которая позволяет российским университетам активно выстраивать международное сотрудничество»,  – подчеркнул Григорий Трубников.

Участники встречи обсудили достигнутые за 2022 год результаты и планы нейтринной программы на 2023 – 2024 гг. Было отмечено, что нейтринная астрофизика находится на переднем крае научных исследований, конкуренция чрезвычайно высока и российским ученым важно сохранить позицию одного из лидеров в этой области. Для этого эффективный объем Байкальского телескопа следует нарастить как минимум до одного кубического километра. Чтобы сохранить такой темп, необходимо вводить в эксплуатацию не менее двух кластеров ежегодно. Это потребует объединение усилий всех участников Нейтринной программы РФ.

Сейчас коллаборация проводит очередную экспедицию по строительству телескопа и уже достигла «экватора» работ. В исследованиях на телескопе принимают участие более 60 человек, порядка 30 находятся постоянно на льду Байкала. За время экспедиции участники планируют установить два новых кластера оптических модулей, три сервисные буйковые станции с калибровочными лазерами, продолжить работы по развитию системы передачи данных по оптическим линиям внутри установки, а также проложить две донные кабельные линии питания кластеров. До 2030 года будут установлены еще 8-10 кластеров телескопа, что обеспечит регистрацию астрофизических нейтрино высоких энергий с эффективным объемом до 1 кубического км. Это позволит Baikal-GVD конкурировать с проектами  IceCube  (США),  KM3NeT  (ЕС) и развивающимися в Китае и Канаде проектами. Кроме того, планируется развивать микробиологические исследования донных сообществ озера Байкал с использованием методов генетического анализа силами ОИЯИ и  Лимнологического института Сибирского отделения Российской академии наук.

Телескоп уже набирает физические данные. На их основе участники проекта смогли подтвердить наличие нейтринного потока астрофизической природы, ранее обнаруженного антарктическим нейтринным телескопом IceCube. Статья коллаборации c первыми результатами поиска астрофизических нейтрино в проекте Baikal-GVD вышла в авторитетном научном журнале Physical Review D. В ней представлены результаты измерения диффузного нейтринного потока космического происхождения. Авторы проанализировали данные за последние четыре года и выделили 25 событий-кандидатов на нейтрино астрофизической природы. Научная значимость этого результата заключается в том, что подтверждается существование космических нейтрино и что параметры нейтринного потока двух разных экспериментов совпадают в пределах статистических и систематических неопределенностей.

В России для создания нейтринного телескопа Baikal-GVD свои усилия объединили пять научных и образовательных организаций – это  Институт ядерных исследований РАН,  НИИ ядерной физики имени Д. В. Скобельцына МГУ,  Иркутский государственный университет,  Нижегородский государственный технический университет,  Санкт-Петербургский государственный морской технический университет. Вместе с Объединенным институтом ядерных исследований в коллаборацию также входят  Университет имени Коменского  в Братиславе,  Чешский технический университет  в Праге,  Институт ядерной физики Министерства энергетики Республики Казахстан.

Участие в совещании приняли представители Объединенного института ядерных исследований, Института ядерных исследований РАН, Иркутского государственного университета,  Физического института имени П. Н. Лебедева РАН,  Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», Научно-исследовательского института ядерной физики им. Скобельцына МГУ,  Новосибирского национального исследовательского государственного университета,  Томского политехнического университета,  Кабардино-Балкарского государственного университета.