Байкальский нейтринный телескоп обрёл сверхчёткое зрение для поиска далёких блазаров

Физики из международной коллаборации Baikal-GVD разработали систему цифровой реконструкции траекторий частиц, которая позволяет с точностью до 0,2 градуса определять координаты их источников в глубоком космосеМеждународная группа физиков-экспериментаторов из коллаборации

ейтринного телескопа Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector — «Детектор объёмом в гигатонну», один из трёх нейтринных детекторов в мире) успешно внедрила программный комплекс, который превращает глубоководный массив датчиков в прецизионный астрономический инструмент. Новые алгоритмы обработки данных позволили достичь медианного углового разрешения в 0,2 градуса при отслеживании треков мюонов — вторичных частиц, возникающих при взаимодействии нейтрино с водой. Для современной науки это

означает переход от простой фиксации космического фона к прицельному поиску точечных объектов: активных ядер галактик и блазаров, находящихся на расстоянии миллиардов световых лет от Земли.Нейтринный телескоп, расположенный в акватории озера Байкал на глубине около 1366 метров, на текущем этапе состоит из 14

независимых кластеров, в которых размещено 4212 оптических модулей. Каждый такой модуль представляет собой герметичную стеклянную сферу с высокочувствительным фотоэлектронным умножителем (ФЭУ) компании Hamamatsu Photonics. Архитекторы проекта из

Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна) и Института ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН, Москва) спроектировали установку так, чтобы она фиксировала черенковское излучение — слабое голубое свечение, возникающее, когда высокоэнергетические

частицы движутся в воде со скоростью, превышающей скорость света в этой среде.Работа детектора осложнена интенсивным оптическим фоном, вызванным биолюминесценцией байкальских микроорганизмов. Чтобы выделить редкие нейтринные события из миллиардов вспышек, инженеры-исследователи применили современные методы машинного обучения, в частности градиентный бустинг над решающими деревьями (BDT). Этот интеллектуальный фильтр анализирует около 20 параметров каждого

события, позволяя «отсеивать» информационный шум с эффективностью до 70%. Вся первичная информация передаётся в информационно-аналитический хаб ОИЯИ в Дубне, где мощные вычислительные комплексы объединяют сигналы от отдельных датчиков в единые события и проводят их временную калибровку.Иллюстрация: Nano BananaАнализ данных за периоды 2019–2021 годов уже позволил учёным выделить 1189 надёжных кандидатов в нейтринные события. Примечательно,

что в ходе обработки физики столкнулись с научной интригой: фактический темп регистрации частиц оказался на 30% выше, чем предсказывала теоретическая модель атмосферного потока нейтрино, разработанная Стефаном Бартолом (Stephen Barrtol). Чтобы привести экспериментальные данные в соответствие с теорией, исследователям пришлось ввести специальный поправочный коэффициент. Природа этой

аномалии пока что остаётся предметом дискуссий: она может указывать как на необходимость уточнения моделей земной атмосферы, так и на неучтённые калибровочные особенности работы модулей на большой глубине.Успешная валидация трековых алгоритмов подтверждает, что Baikal-GVD полностью готов к выполнению своей главной миссии — картографированию

нейтринного неба Северного полушария в связке с антарктическим детектором IceCube. Благодаря усилиям физиков-экспериментаторов, которые ежегодно отправляются в зимние экспедиции для расширения установки, телескоп стал полноценным «глазом», способным видеть невидимое. Возможность точно определять направление прилёта частиц из экстремально плотных областей Вселенной открывает новую главу в изучении фундаментальной

физики сверхвысоких энергий и механизмов работы самых мощных ускорителей материи в космосе.

Сообщает www.ixbt.com

 

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

 

Поделиться новостью:

 

Топ Новости Недели

• Подготовка документов для участия в аукционе на право пользования недрами является сложным и ответственным процессом, требующим профессионального подхода...
• Рабочие ХБ перчатки с ПВХ покрытием являются надежным и практичным средством защиты рук...
• Зубная паста Glossy Cherry является отличным выбором для ежедневного ухода, объединяя в себе качественное очищение, приятный вкус и заботу о здоровье зубов и десен...
• Ремонт кофемашин De’Longhi — это процесс, требующий внимательного подхода и профессиональных навыков...
• Хорошая семейная стоматология становится не просто местом лечения, а партнером в заботе о здоровье всей семьи...
• Новые сервера Lineage 2 с высоким онлайном представляют собой идеальное сочетание динамики, конкуренции и возможностей для роста...
• Продукты халяль занимают важное место в системе питания, основанной на нормах ислама...
• Выбор банкетного зала — это важный этап подготовки к мероприятию, который требует внимательного анализа и учета множества деталей...
• Эндотрахеальная трубка является незаменимым инструментом в современной медицине, позволяющим спасать жизни в самых сложных ситуациях...
• Выбор детской стоматологии — это важное решение для родителей, от которого зависит не только здоровье зубов ребенка, но и его отношение к лечению в будущем...
• Сертификация и декларирование товаров являются важными элементами современной системы контроля качества...
• В последние годы служба по контракту приобретает всё большую актуальность, особенно в контексте текущих задач, стоящих перед государством...
• Душевая система с тропическим душем является современным и практичным решением для обустройства ванной комнаты...
• Нейросети для генерации докладов уже сегодня являются мощным инструментом, который помогает быстро и качественно решать учебные задачи...
• Современный интерьер невозможно представить без удобной и стильной мебели, которая не только выполняет практическую функцию, но и формирует атмосферу уюта...
• Гель Intimly отражает эти тенденции, предлагая сочетание эффективности и бережного ухода...
• Выбор стоматолога — важное решение, от которого напрямую зависит здоровье зубов и общее самочувствие...
• Необычные обручальные кольца становятся всё более популярным выбором среди современных пар, стремящихся подчеркнуть свою индивидуальность и создать символ любви с уникальным характером....
• Archibald Gran Comfort от Poltrona Frau — это не просто предмет мебели, а тщательно продуманное дизайнерское решение, объединяющее комфорт, эстетику и высокое качество исполнения...
• Аксессуары для грузовых автомобилей являются важной частью современной транспортной инфраструктуры...