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

• Как правильно указать адрес склада в Китае при работе с маркетплейсами...
• Цифровизация кадровых процессов как шаг к эффективному управлению персоналом...
• Современные решения для автоматизации гостиничного бизнеса и повышения сервиса...
• Реклама ВКонтакте как эффективный инструмент продвижения бизнеса...
• Как выбрать подходящий офис в Санкт-Петербурге для развития бизнеса и комфортной работы...
• Сервис продажи билетов на концерт: удобство, скорость и современные решения для организаторов и зрителей...
• Розничная сеть КАМАЗ ЦЕНТР ДОНЕЦК как надежный партнер для владельцев техники...
• Электронная подпись за 30 минут как удобное решение для цифровых задач...
• Газопоршневые установки Jenbacher как эффективное решение для современной энергетики...
• Компьютерная томография как современный метод точной диагностики...
• Estetie — современный подход к уходу за кожей с акцентом на качество и эффективность...
• Здоровый сон без сильнодействующих средств как основа качества жизни...
• Служба в армии по контракту: преимущества и возможности для развития...
• Микрокредит как быстрый способ решения финансовых задач...
• Электрощиты автоматического ввода резерва: надежность энергоснабжения для бизнеса...
• Юридический адрес для бизнеса: зачем он нужен и как выбрать оптимальное решение...
• Квалифицированная помощь при алкогольной зависимости: лечение на дому...
• Безопасный выход из запоя: современные методы восстановления организма...
• Эффективная помощь при запое: как восстановить здоровье в домашних условиях...
• Профессиональная помощь при запое: как безопасно восстановить здоровье...