В Японии завершается строительство нейтринного телескопа нового поколения Hyper-Kamiokande, расположенного глубоко под землёй. Этот детектор предназначен для поиска сверхмалых потоков нейтрино — элементарных частиц, которые практически не взаимодействуют с веществом и могут нести информацию о событиях, произошедших в ранней Вселенной.

Главная задача Hyper-Kamiokande — обнаружить фон нейтрино от сверхновых (DSNB). Этот фон формируется в результате взрывов массивных звёзд, которые завершили свою эволюцию миллиарды лет назад. Поскольку нейтрино проходят сквозь всю материю практически без потерь, они могут донести сведения о звёздах, исчезнувших задолго до появления Земли.

Конструкция телескопа включает огромный резервуар с чистой водой и тысячи сверхчувствительных фотодетекторов, способных фиксировать редкие вспышки света, возникающие при взаимодействии нейтрино с молекулами воды. Для снижения фоновых шумов установка размещена на глубине более 600 метров под землёй.

Фото: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo

Учёные рассчитывают, что Hyper-Kamiokande позволит впервые зарегистрировать DSNB и получить прямые данные о частоте взрывов сверхновых в ранней истории галактики. Это даст возможность проверить модели звездообразования и эволюции массивных звёзд, а также уточнить роль сверхновых в распространении тяжёлых элементов во Вселенной.

Важной особенностью Hyper-Kamiokande является его масштаб: объём резервуара превышает 250 тысяч тонн воды, что делает его крупнейшим нейтринным детектором в мире.

Ожидается, что запуск телескопа откроет новую эпоху в нейтринной астрономии и позволит изучить объекты, которые невозможно наблюдать с помощью традиционных методов. Это расширит представления о происхождении и эволюции звёзд, а также о процессах, происходивших в галактике до появления Солнечной системы.

Открытие DSNB с помощью Hyper-Kamiokande станет важным шагом для астрофизики: это ознаменует новую эру в астрономии. Впервые учёные смогут наблюдать не только вспышки близлежащих звезд, но и историю всех массивных звезд, когда-либо существовавших и погибших миллиарды лет назад.

Подробнее на iXBT