バイカル湖深海ニュートリノ望遠鏡

天文台
バイカル湖深海ニュートリノ望遠鏡
別名ブドゥント
組織ロシア科学アカデミー合同原子核研究所
位置バイカル湖
座標北緯51度45分54秒 東経104度24分54秒 / 北緯51.76500度 東経104.41500度 / 51.76500; 104.41500
設立1990
Webサイトbaikalgvd.jinr.ru
望遠鏡
望遠鏡ニュートリノ
バイカル湖深海ニュートリノ望遠鏡はロシアにあります
バイカル湖深海ニュートリノ望遠鏡
バイカル湖深海ニュートリノ望遠鏡の位置
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バイカル湖深海ニュートリノ望遠鏡（BDUNT）（ロシア語：Байкальский подводный нейтринный телескоп）は、2003年からロシアのバイカル湖の海面下で研究を行っているニュートリノ検出器です。[1]最初の検出器は1990年に着工され、1998年に完成しました。2005年にアップグレードされ、2015年にはバイカルギガトン体積検出器（Baikal-GVD）の構築が再び開始されました。 [2] BDUNTは、地球を通過してくるニュートリノを研究し、大気ミューオンフラックスに関する成果を上げています。 BDUNT は、大気と相互作用する宇宙線によって生成される大気ニュートリノを多数検出します。これは、宇宙の出来事の手がかりとなる宇宙ニュートリノとは対照的であり、物理学者にとって大きな関心事です。

検出器の歴史

バイカルニュートリノ実験の始まりは、1980年10月1日に遡ります。当時、モスクワにあった旧ソ連科学アカデミー原子核研究所に高エネルギーニュートリノ天体物理学の研究所が設立されました。この研究所は、後にバイカル共同研究の中核を担うことになります。

当初の NT-200 設計は、海岸から 3.6 km、水深 1.1 km の地点に段階的に展開されました。

最初の部分である、 3つの短いストリングに36個の光学モジュール（OM）を備えたNT-36が運用され、1995年3月までデータを収集しました。[3] NT-72は1995年から1996年まで稼働し、その後、4ストリングのNT-96アレイに置き換えられました。[4] 700日間の運用で、NT-36、NT-72、およびNT-96で3億2000万件のミューオンイベントが収集されました。1997年4月からは、 6ストリングアレイのNT-144がデータを収集しました。192個のモジュールを備えた完全なNT-200アレイは、1998年4月に完成しました。[5] 2004年から2005年には、NT-200の周囲に100メートルの距離で12個のモジュールを備えた3つのストリングを追加して、 NT-200+に更新されました。[6] [7]

バイカル-GVD

2016年以来、1立方キロメートルの望遠鏡NT-1000またはバイカルGVD（または単にGVD、ギガトン体積検出器）が建設されています。[8] 3つのストリングの最初の段階は2013年4月にスイッチオンされました。[9] [2] 2015年には、 192個の光学モジュールを備えたGVDデモンストレーションクラスター（ドゥブナとも呼ばれる）が正常に運用されました。これでプロジェクトの準備段階は終了です。 2016年に、デモンストレーションクラスターを8つの垂直ストリングに288個のOMを備えた単一クラスターのベースライン構成にアップグレードすることから、望遠鏡の第1フェーズの建設が開始されました。[10]望遠鏡の第1フェーズが完成すると、そのようなクラスターが8つ含まれると予想されます。

2018年現在、バイカル望遠鏡は運用と開発を継続している。[11]

2021年3月13日、望遠鏡の第一段階であるGVD-Iが完成した。これは、それぞれ288個の光学望遠鏡からなる8つのクラスターで構成され、体積は約0.5立方キロメートルであった。今後数年間で、望遠鏡は1立方キロメートル（計画されている最大サイズ）まで拡張される予定である。[12]プロジェクトの費用（GVD-I段階）は約25億ロシアルーブル（約3,400万米ドル）であった。[13]

結果

BDUNTはニュートリノ検出器を用いて天体物理現象を研究してきました。太陽の残存暗黒物質[14]、高エネルギーミューオン[15]、ニュートリノ[16]の探索に関する論文が発表されています。

参照

参考文献

  1. ^ 「ロシアの水中『宇宙の目』と協力する氷の生命」BBCニュース、2010年9月24日。 2011年2月18日閲覧。
  2. ^ ab 「バイカル湖のための新しいニュートリノ望遠鏡 - CERN Courier」2015年7月22日。
  3. ^ Belolaptikov, IA (1995). 「バイカル水中望遠鏡の結果」(PDF) .核物理学B: Proceedings Supplements . 43 ( 1–3 ): 241– 244. Bibcode :1995NuPhS..43..241B. doi :10.1016/0920-5632(95)00481-N.
  4. ^ Belolaptikov, IA; et al. (1997). 「バイカル湖水中ニュートリノ望遠鏡：設計、性能、そして最初の成果」. Astroparticle Physics . 7 (3): 263– 282. Bibcode :1997APh.....7..263B. doi :10.1016/S0927-6505(97)00022-4.
  5. ^ 「バイカル湖ニュートリノ望遠鏡」Baikalweb、2005年1月6日。2010年8月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年7月30日閲覧。
  6. ^ Aynutdinov, V.; et al. (2005). 「バイカルニュートリノ実験：NT200からNT200+へ」第29回国際宇宙線会議議事録. 5 : 75. Bibcode : 2005ICRC....5...75A .
  7. ^ Wischnewski, R.; et al. (Baikal Collaboration) (2005). 「バイカル・ニュートリノ望遠鏡 – 成果と計画」International Journal of Modern Physics A . 20 (29): 6932– 6936. arXiv : astro-ph/0507698 . Bibcode :2005IJMPA..20.6932W. doi :10.1142/S0217751X0503051X. S2CID  118897977.
  8. ^ Avrorin, AV; et al. (2011). 「NT1000バイカルニュートリノ望遠鏡の実験用ストリング」（PDF） . Instruments and Experimental Techniques . 54 (5): 649– 659. Bibcode :2011IET....54..649A. doi :10.1134/S0020441211040178. S2CID  55191305.
  9. ^ Avrorin, AV; et al. (2014). 「NT1000バイカルニュートリノ望遠鏡のデータ収集システム」. Instruments and Experimental Techniques . 57 (3): 262– 273. Bibcode :2014IET....57..262A. doi :10.1134/S002044121403004X. S2CID  121619985.
  10. ^ アブロリン、AD;他。 （2017年）。 「バイカル-GVD」。EPJ Web オブ カンファレンス。136 : 04007。ビブコード:2017EPJWC.13604007A。ドイ: 10.1051/epjconf/201713604007。
  11. ^ クシュネル Archived 21 June 2022 at the Wayback Machine fskbhe1.puk.ac.za
  12. ^ 「ロシア、バイカル湖に巨大宇宙望遠鏡を配備」2021年3月13日。
  13. ^ 「北半球最大のニュートリノ望遠鏡がバイカル湖に開設」
  14. ^ Avrorin, AD; et al. (2015). 「バイカルNT200検出器を用いた太陽の残存暗黒物質からのニュートリノ放出の探索」. Astroparticle Physics . 62 : 12–20 . arXiv : 1405.3551 . Bibcode : 2015APh....62...12A. doi : 10.1016/j.astropartphys.2014.07.006. S2CID  108287298.
  15. ^ Wischnewski, R.; et al. (2005). 「バイカル・ニュートリノ望遠鏡 – 成果と計画」. International Journal of Modern Physics A. 20 ( 29): 6932– 6936. arXiv : astro-ph/0507698 . Bibcode :2005IJMPA..20.6932W. doi :10.1142/S0217751X0503051X. S2CID  118897977.
  16. ^ Aynutdinov, V.; et al. (BAIKAL Collaboration) (2006). 「NT200ニュートリノ望遠鏡による高エネルギー地球外ニュートリノの拡散フラックスの探索」. Astroparticle Physics . 25 (2): 140– 150. arXiv : astro-ph/0508675 . Bibcode :2006APh....25..140A. doi :10.1016/j.astropartphys.2005.12.005. S2CID  119499665.
  • バイカルGVDホームページ
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