X
  • Ваш регион:
    Москва
  • Главные новости
  • Политика
  • Общество
  • Экономика
  • В мире
  • Спорт
  • Происшествия
  • Культура
  • Наука
  • Технологии
  • Авто
  • Крипто новости
  • Категории X
  • Главная
  • О нас
  • Реклама
  • Возможности
  • Проекты
  • Рейтинг Новостей
  • Контакты
  • Библиотека для слепых

    Курс валют на 21.09.2019

    Ученые России и США превратили Антарктику в огромный уловитель частиц

    РИА Фактор Новости | 12.11.2017

    Александр Новиков, научный сотрудник НИЯУ "МИФИ", рассказал о том, зачем российские ученые и их коллеги из НАСА каждый год отправляются в Антарктиду и запускают там необычные "воздушные шары", а также поделился впечатлениями от жизни в окрестностях Южного полюса Земли.


    По стопам Жюля Верна

    Раз в несколько лет ученые из университета штата Гавайи, НАСА, Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" и многих других научных центров мира отправляются в необычные экспедиции в Антарктику, на станцию Мак-Мёрдо, в ходе которых они занимаются, казалось бы, очень странной вещью. Они запускают в холодный полярный воздух аэростаты, начиненные самой высокотехнологичной аппаратурой, и отдают их на волю ветров на последующие несколько недель.

    Используемые учеными "воздушные шары" помогают в поиске нейтрино сверхвысоких энергий. Эти частицы представляют собой следы самых мощных взрывов и катаклизмов Вселенной, происходящих в центрах галактик, окрестностях сверхмассивных черных дыр и других уголках мироздания, о природе которых астрономы продолжают спорить.

    "На самом деле наши "воздушные шары" нельзя назвать чем-то старинным и архаичным. Современные аэростаты могут поддерживать свою высоту, подниматься и спускаться в разные времена суток, совершать многие другие маневры. Они выгодно отличаются от спутников тем, что их можно запускать многократно, что значительно сокращает расходы на проведение наблюдений", — объясняет физик.

    Читайте также

    Ученые рассказали, как выглядит "самый далекий" мир Солнечной системы


    Вдобавок аэростаты, отметил ученый, способны передавать и получать гораздо больше данных, чем это могут сделать спутники, и имеют несколько других плюсов, благодаря которым научная команда проекта ANITA выбрала "воздушное наследие XIX века" в качестве базовой платформы для работы детекторов, создаваемых в США и в МИФИ.

    Поисками "сверхвысоких" нейтрино американские ученые, участвующие в проекте ANITA (Antarctic Impulse Transient Antenna), занимаются уже десять лет, и им еще не удалось найти ни одной подобной частицы. Пока это не является проблемой — другой проект подобного рода, высокогорный телескоп Пьера Оже в Чили, открыл лишь два или три десятка космических лучей сверхвысокой энергии за десятилетия почти непрерывной работы. "Соседу" ANITA, телескопу IceCube на Южном полюсе, удалось найти всего несколько десятков нейтрино, прилетевших на Землю из далеких галактик.

    В отличие от обычных нейтрино, вырабатываемых Солнцем и другими звездами, нейтрино сверхвысоких энергий возникают в ходе крайне необычных процессов, в том числе распада частиц темной материи, природу которых ученые и пытаются раскрыть. Очень низкая вероятность регистрации этих частиц, как отмечает Новиков, заставила физиков превратить всю Антарктику в гигантский детектор подобных нейтрино.

    Говорит и слушает Антарктика

    "Вероятность регистрации частицы зависит от двух параметров — площади детектора и того, как долго он работает. В нашем случае роль детектора играет лед Антарктиды. Есть похожие наземные детекторы — ARIANA и ARA. Они могут работать круглогодично, но при этом регистрируют события на очень небольшом расстоянии от себя. Наш аэростат позволяет видеть практически весь континент и фиксировать события, которые происходят в сотнях километров от него", — объясняет Новиков.


    Как работает этот природный детектор? Его действие основано на любопытном эффекте, предсказанном еще в 1962 году советским физиком-теоретиком Гургеном Аскарьяном. Он заметил, что нейтрино высоких энергий будут "нарушать" законы физики, пролетая через особо плотные материалы, не проводящие электрический ток, такие как лед или соль, в которых свет движется медленнее, чем сама частица.

    Как правило, подобное "сверхсветовое" движение частиц обычно порождает вспышки света — так называемое излучение Вавилова-Черенкова. Однако в случае с нейтрино высоких энергий, как считал Аскарьян, этот процесс будет порождать пучки радио- и микроволн с особыми свойствами. На территории Антарктиды, помимо научных баз, нет источников радиоизлучения, что позволяет ученым находить следы нейтрино, пролетающих через толщу льда, используя мощные радиоантенны, похожие по принципам своей работы на обычные радиотелескопы.

    Размеры этих антенн, по мере расширения проекта ANITA, постоянно росли, и текущая — четвертая — версия детектора представляет собой внушительную батарею из радиоприемников высотой в семь метров и массой около тонны. Комплекс антенн, как объясняет Новиков, поднимается аэростатом на высоту в 37 километров, на которой он может обозревать практически весь континент.

    Первые запуски этой антенны, проведенные еще до подключения российских ученых к проекту, показали, что воспринимаемые радиосигналы достаточно тяжело восстановить из-за того, что поверхность Антарктиды не является идеально ровной.


    Остроумное решение проблемы нашла российско-американская команда физиков, возглавляемая Дэвидом Бессоном (David Besson), профессором НИЯУ "МИФИ" и университета Канзаса. Экспериментируя с различными источниками радиосигналов, ученые неожиданно натолкнулись на простой и дешевый метод калибровки и исследования свойств льда, влияющих на радиосигналы, получаемые основным детектором ANITA.

    Все помехи, как оказалось, можно удалить из данных, "обстреливая" поверхность Антарктики особым периодическим радиосигналом, который вырабатывается при действии пьезоэлемента, подобного тому, что есть в зажигалках для газовых кухонных плит. Для этого потребовалось запустить еще два аэростата, следующих на небольшом удалении от ANITA и определяющих свое азимутальное положение при помощи фотоумножителей, созданных в лаборатории Бессона в МИФИ.

    "Сейчас мы работаем в МИФИ над созданием третьей версии системы калибровки сигнала, HiCal-3, которая бы не включала в себя пьезоэлемент. По сути, он ничем не отличается от тех зажигалок, которые берут с собой в поход туристы, и работает в похожих условиях, за исключением того, что на кнопку нажимает мотор, а не человек. С другой стороны, эта "зажигалка" показала себя чрезвычайно хорошо, и пока нам еще не удалось подобрать ей адекватную замену", — рассказывает физик.

    Жизнь за полярным кругом

    Последний сеанс работы ANITA состоялся в декабре прошлого года и завершился к началу нынешнего, когда российские и американские ученые "отстрелили" ANITA от аэростатов и спустили детекторы на парашютах на землю. В результате организованной к "шарам" экспедиции исследователи забрали жесткие диски, оставив сами антенны, электронику и системы связи на месте.


    Как объясняет Новиков, это связано с тем, что "шары" и антенны весят немало, разобрать их достаточно сложно и долго, а вывезти можно только при помощи самолета, посадка которого в условиях наступающей полярной ночи — крайне непростая и опасная задача.

    Ученые возлагают особые надежды на новый набор данных, который может содержать как первые намеки на то, что Стандартная модель физики неправильно описывает поведение нейтрино сверхвысоких энергий, так и подтверждать ее.

    "Мы обработали еще не все данные, собранные в ходе предпоследнего полета аэростатов. Нам пока не удалось найти нейтрино высоких энергий, однако детекторы зафиксировали прохождение через атмосферу четырех других типов космических лучей. Мы надеемся, что данные с экспедиций 2014-го и 2016 года помогут нам найти хотя бы несколько этих нейтрино и проверить Стандартную модель", — говорит Новиков.

    Их обнаружение, как добавил ученый, позволит не только приступить к поиску источников этих загадочных нейтрино, но и фактически подарит Земле "бесплатный" и постоянно работающий ускоритель частиц, способный разгонять их до таких скоростей и энергий, которые находятся далеко за пределами возможностей БАК и даже коллайдеров будущего.

    В конце ноября российский физик планирует вернуться в Антарктиду, где научная команда ANITA отправится в повторную экспедицию к детекторам и на этот раз эвакуирует их на Большую землю для подготовки к очередному полету. Этот, казалось бы, простой процесс на самом деле сопряжен с большими сложностями и проблемами.

    "Работать в Антарктике с электроникой не очень приятно и даже опасно, потому что там почти нулевая влажность. И если дотронуться до любого металлического предмета, то нередко происходит разряд статического электричества. Приходится очень аккуратно работать с микросхемами, чипами", — рассказывает физик.


    Погодные условия и холод, отмечает ученый, причиняли ему и его коллегам гораздо меньше неудобств, чем статическое электричество во время запуска аэростатов. Однако они снова готовы отправиться почти к самому полюсу, вблизи которого приземлились аэростаты и где климатические условия наиболее сложные.

    Новые данные и повторные запуски ANITA, как надеется Новиков, помогут прояснить одну из самых интересных загадок космоса и раскрыть некоторые тайны рождения Вселенной, наблюдая за частицами, которые могли путешествовать к Земле на протяжении многих миллиардов лет.


    Оставить Комментарий

    Опубликовать комментарий

    Следущее в категории Наука


    Наука 11.12.2018

    820

    0

    РКК "Энергия" опубликовала видео подготовки к о...

    Ракетно-космическая корпорация "Энергия" продемонстрировала на видео, опубликованном на своей странице в YouTube, подготовку космонавта О...

    Наука 09.12.2018

    841

    0

    Астрономы обнаружили планету-воздушный шар в «к...

    Астрономам удалось обнаружить так называемую «кричащую» галактику, где сосредоточена планета, напоминающая воздушный шар. Открытие сделан...

    Наука 09.12.2018

    824

    0

    Источник рассказал, когда планируется запуск об...

    "Пуск ракеты космического назначения "Протон-М" с разгонным блоком ДМ-03 с научной лабораторией "Спектр-РГ" намечен на первую декаду апре...

    Наука 09.12.2018

    769

    0

    В Калифорнии отменили запуск ракеты с разведыва...

    Старт должен был быть осуществлен в 20.15 по местному времени (07.15 мск) с базы ВВС США Вандерберг в штате Калифорния.

    Наука 06.12.2018

    820

    0

    Российский биопринтер впервые в истории напечат...

    Ранее стало известно, что на МКС впервые в истории приступили к печати органов, космонавт Олег Кононенко начал эксперимент 4 декабря в 17...

    Наука 06.12.2018

    858

    0

    Ученые выяснили, как выглядели "морские чудища"...

    Ихтиозавры оказались почти неотличимыми по облику от современных китов и дельфинов – у них была мягкая кожа, толстая жировая прослойка и ...

    Наука 06.12.2018

    814

    0

    В Оксфорде физики предложили новое объяснение н...

    Хотя, по предположениям ученых, эти две субстанции составляют 95% Вселенной, они являются ненаблюдаемыми, а их физическая природа остаетс...

    Наука 04.12.2018

    826

    0

    Станция OSIRIS-REx начала сближение с астероидо...

    Станция сначала пройдет над северным полюсом Бенну, затем над экватором и над южным полюсом, что даст возможность оценить массу астероида...

    Наука 04.12.2018

    876

    0

    Ученые из Гарварда запустят эксперимент по охла...

    В то время как большинство исследований, посвященных распылению химических веществ в атмосферу с целью охладить планету, основаны на комп...

    Наука 04.12.2018

    841

    0

    Физики из России научат лазеры "дирижировать" х...

    Ученые из МФТИ и Дании выяснили, как можно предсказывать поведение сложных молекул при "обстреле" лазером, что позволит управлять их пове...

    Наука 03.12.2018

    322

    0

    В дальнем космосе зафиксировали аномальный взры...

    Процессы, происходящие при образовании этой звезды, проходили примерно в три раза интенсивнее, чем обычно. Характер излучения также указа...

    Наука 03.12.2018

    299

    0

    LIGO и VIRGO "поймали" еще четыре всплеска грав...

    Российские и зарубежные астрономы, работающие с гравитационными обсерваториями LIGO и ViRGO, объявили об обнаружении еще четырех всплеско...


    Также по теме


    Главные 12.11.2017

    905

    0

    Силуанов заявил о периодическом нарушении тамож...

    По словам первого вице-премьера, Минск не полностью выполняет условия союзного договора 1999 года.

    Авто 12.11.2017

    954

    0

    Peugeot и Citroen отзовут почти 3 тысячи автомо...

    Французские марки объединили в один отзыв четыре различных сервисных кампании. В ремонт отправятся автомобили, проданные с 2012 по 2016 год.

    Культура 12.11.2017

    1079

    0

    Умер заслуженный артист России Олег Мартьянов

    "Коллектив Малого театра приносит свои соболезнования родным и близким артиста", - говорится в сообщении.

    Проишествия 12.11.2017

    722

    0

    В Литве задержали гражданина России

    Российские дипломаты выясняют причины задержания 18 декабря в Вильнюсе гражданина России, об этом сообщает Министерство иностранных дел Р...

    Главные 12.11.2017

    1010

    0

    Первый президент Украины предрек России распад ...

    По мнению экс-президента, в случае "присоединения" Украины восточный сосед перестанет существовать в течение года.

    Технологии 12.11.2017

    1019

    0

    В России прошли крупнейшие в мире выборы на бло...

    Платформа, основанная на технологии блокчейн и прозрачных криптоалгоритмах, является одним из проектов бизнес-инкубатора «Лаборатории Кас...

    Технологии 12.11.2017

    985

    0

    Cloudburst выпустил в России коллекцию одежды с...

    Этот совместный проект не имеет аналогов в России и его главная цель – помочь Cloudburst создать уникальное сообщество среди клиентов бре...

    Наука 12.11.2017

    794

    0

    NASA может отправить "ядерного крота" для поиск...

    Ученые NASA задумываются о создании особой бурильной установки, оснащенной ядерным реактором, которая будет искать следы жизни в подледно...

    Экономика 12.11.2017

    832

    0

    Экспортная пошлина на нефть в России с 1 января...

    Согласно расчетам Минфина, она составит $89 за тонну

    Политика 12.11.2017

    756

    0

    В Токио прокомментировали готовящийся визит Абэ...

    Япония и Россия все еще согласовывают дату визита премьер-министра Синдзо Абэ в РФ, сообщили в японском МИД на фоне обсуждаемых в прессе ...

    Политика 12.11.2017

    845

    0

    Лавров исключил военный конфликт с Украиной

    Он отметил, что признание независимости самопровозглашенных республик Донбасса будет "проявлением нервного срыва и слабости".

    Главные 12.11.2017

    964

    0

    Песков рассказал о планах расширения интеграции...

    Планы по расширению интеграции в рамках Союзного государства России и Белоруссии концептуально прописаны в уже принятых документах, заяви...

    Общество 09.07.2019

    242

    0

    Осторожно 89183744277 вымогатели в сети

    Мошенники из Новороссийска, Юлия Калинина заказывает товары обязательно перед выходными днями, с почты kalinka5@gmail.com подтверждает свой заказ с номера телефона 79183744277, оплачивает его и далее начинает требовать выслать в выходные дни ее зака

    Смотреть Больше

    Москва, Россия

    1 °C Суббота

    21.09.2019

    Слабый снег

    Воскресенье 0 °C 0 °C

    Понедельник -1 °C -1 °C

    Вторник -4 °C -4 °C

    <

    Декабрь 2016

    >

    Ваш Фактор

    Узнавайте о новостях первыми!

    Комментируйте нас

    Последние комментарии


    Антон

    17:11 10.12.2016

    Звезда таких культовых фильмов обустроил холостяцкую берлогу

    Если деньги есть конечно можно такую берлогу обустроить, даже целых две...



    Ира

    17:09 10.12.2016


    Ольга

    17:09 10.12.2016

    Двое бегунов в Китае умерли во время полумарафона

    У профессиональных спортсменов нет здоровья


    Игорь

    17:05 10.12.2016

    Сотрудники московского аэропорта «Внуково» решили заморозить пассажиров

    Да уж, экономят буквально на всем чем можно, детей жалко, мерзнут.


    Никита

    17:04 10.12.2016

    С 11 декабря в Москве автобус № 59 изменит маршрут

    Согласен с вами Анатолий, автобусы из-за погоды забиты людьми так что лишний не помешает))


    Дмитрий

    17:02 10.12.2016

    Звезда таких культовых фильмов обустроил холостяцкую берлогу

    Писать больше не о чем что ли, как он собирался все это сам делать или рассчитывал на спартанскую обстановку?


    Абай

    17:02 10.12.2016

    Бывший казахстанский банкир Мухтар Аблязов освобождён

    У нас в Казахстане его тоже ждут и встретят как самого лучшего человека.



    Стас

    16:58 10.12.2016

    Сотрудники московского аэропорта «Внуково» решили заморозить пассажиров

    Не удивительно, снега навалило столько, что можно только радоваться, что полеты вообще не отменили


    Макс

    16:58 10.12.2016

    Бывший казахстанский банкир Мухтар Аблязов освобождён

    Ага уже ждут полковник с губернатором.


    Елена

    16:56 10.12.2016

    Бывший казахстанский банкир Мухтар Аблязов освобождён

    Скоро в тюрьме будет свое государство миллиардеров.

    Смотреть Больше