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

• Комплексный подход, объединяющий современные технологии, государственное регулирование, экологическое образование и ответственность общества, способен обеспечить эффективное и безопасное обращение с отходами в условиях стремительно растущих городов и пром...
• Ультраформер (Ultraformer) и ультразвуковой SMAS-лифтинг: глубокий анализ технологии, механизмов омоложения, показаний, результатов и роли в современной эстетической медицине с расширенным взглядом на антивозрастные методики и уход за кожей...
• Инновационный RF-лифтинг нового поколения: как Volnewmer меняет представление об омоложении кожи лица и тела, объединяя технологии, безопасность и долгосрочный эстетический результат...
• Современные системы обучения охране труда и правильному применению средств индивидуальной защиты: формирование культуры безопасности, снижение производственных рисков и повышение ответственности работников на предприятиях...
• Инновационные технологии промышленного сжатого воздуха: винтовые компрессоры с электрическим двигателем как надежная основа современных производственных систем, энергоэффективности и автоматизации предприятий...
• Искусство понимания истории через предметы: как грамотно выбирать антиквариат, определять ценность старинных вещей и формировать коллекцию, которая сочетает культурную значимость, эстетическую красоту и инвестиционный потенциал...
• Обзор брокера Quanta Finance SA: практический тест, выводы и личная оценка платформы...
• Агентство делового туризма как стратегический партнер компаний: профессиональная организация корпоративных поездок, международных командировок, деловых мероприятий и развитие глобальных бизнес-коммуникаций...
• Современные финансовые решения для краткосрочных ситуаций: где быстро взять деньги в долг на несколько дней, какие преимущества имеют краткосрочные займы и как грамотно использовать такие финансовые инструменты...
• Современные технологии автомобильного комфорта: профессиональная шумоизоляция автомобиля как способ создать тихий, безопасный и технологичный салон для ежедневных поездок...
• Натуральный камень нового поколения: гранит и мрамор от современного завода гранитных изделий — безупречное качество, долговечность материалов и выгодные условия покупки для строительства, архитектуры и интерьерного дизайна...
• Грандиозные формы архитектуры открытых пространств: шатры, пагоды и павильоны как символы культуры, истории, искусства и современного ландшафтного дизайна...
• Современные кондиционеры и сплит-системы как инновационные технологии управления климатом: интеллектуальные системы охлаждения, энергоэффективность и будущее комфортного микроклимата в жилых и коммерческих пространствах...
• Зеркало в ванную с подсветкой как элемент современного интерьера: технологии комфортного освещения, функциональный дизайн и эстетика пространства в условиях умного дома...
• Современный комплексный подход к стоматологическим услугам для всей семьи: профилактика, диагностика, инновационные технологии лечения и забота о здоровье зубов на каждом этапе жизни...
• Чехол в багажник автомобиля по индивидуальным меркам как универсальное решение для защиты салона: надежная защита от пыли, грязи, влаги, механических повреждений и сохранение идеального состояния автомобиля на долгие годы...
• Свежие розы с доставкой на дом: искусство выбора идеального букета, современные сервисы цветочной доставки и роль флористики в культуре подарков и эмоций...
• Как бизнесу выстроить стабильные международные расчёты...
• Рулонные шторы нового поколения: функциональная защита от солнца, стильное оформление окон и современные технологии управления освещением в интерьере дома, квартиры и офиса...
• Полная генеральная уборка домов после ремонта: как проводится профессиональная очистка помещений, удаляется строительная пыль и подготавливается жилье к комфортной и безопасной эксплуатации...