TASTE: шанс на открытие 

В начале ноября в центральной прессе появились интригующие заголовки. Аксионная гонка, поиск тёмной материи, исследования нобелевского масштаба… И всё это относится к нашему городу! Речь идёт о Троицком аксионном солнечном телескопе (TASTE), который может появиться в ИЯИ. Его координатор — сотрудник теоротдела института, член-корреспондент РАН Сергей Троицкий. Он рассказал о перспективах проекта.

Свет сквозь стену
Но прежде пара слов про сам аксион. Это гипотетическая элементарная частица, которая нужна, чтобы объяснить природу тёмной материи. Мы и наш мир состоим из электронов, протонов и нейтронов, но «вещественных» частиц не хватает, чтобы в картине мира по версии современной физики сходились концы с концами. Нужна ещё одна. Вероятно, это аксион. Или, скажем, стерильное нейтрино, которое тоже ищут в ИЯИ. А может, и то и другое.
Всерьёз взялись за аксион в 2003-м, когда в ЦЕРНе начался эксперимент CAST. Его в шутку называют «Свет сквозь стену»: допустим, в соседней комнате включён фонарик, по обеим сторонам стены — магниты, часть фотонов в их поле может превратиться в аксионы и обратно, и вы увидите свет. В реальности вместо фонарика — наше светило, оно же и первый магнит. А вот сделать второй (сверхмощный генератор магнитного поля), телескоп, следящий за Солнцем, детектор фотонов и саму «стену» (отсечь помехи) — задача учёных. Эксперимент в ЦЕРНе не стал прорывом: он сузил параметры поиска аксиона, но точности для чёткого ответа, «быть или не быть» этой частице, недостаточно. Идут дискуссии о новой международной установке IAXO. Сергей Троицкий и коллеги предложили эксперимент, который вдесятеро дешевле предполагаемого мегапроекта и в три раза точнее CAST. Он сможет или обнаружить аксион, или исключить его из рассмотрения.
От CAST — к TASTE
Статья вышла в Journal of Instrumentation в декабре 2017-го, среди её авторов — учёные из семи стран. «В их числе те, кто делал церновский эксперимент, — и руководитель CAST Константин Зютас, и многие другие, — говорит Сергей Троицкий. — Они будут участвовать и в проекте TASTE, если дело пойдёт. Заметим, что у нас в ИЯИ работает Николай Голубев, который фактически собирал и запускал CAST, а теперь стал одним из активных участников TASTE». В коллаборацию войдут также учёные отделения ИЯИ на Баксане, ИКИ, питерского ФТИ им. Иоффе, ПИЯФ и не только — всего 35 человек из 16 институтов, представляющих восемь стран.
Самое важное: что с финансированием? «Мы подали заявку по программе фундаментальных исследований Президиума РАН, решение по ней пока не принято, — отвечает Троицкий. — Она рассчитана на четыре года по 100 миллионов, такой бюджет и сроки идеально подходят для полной реализации нашего проекта». 400 млн рублей — это по масштабам задачи очень мало. За счёт чего удалось снизить затраты? Криогенная установка для магнита будет взята с установки «Троицк ню-масс» (на первых порах — использоваться попеременно), а сверхпроводящая ниобий-титановая проволока для него в институте уже есть. Она была изготовлена в 90-е по заказу ИЯИ для нереализованного эксперимента академика Лобашева по обнаружению мюон-электронной конверсии MELC.
Наводка на Солнце
Каков масштаб будущего эксперимента? «Довольно заметный, хотя в городе есть покрупнее, — отвечает учёный. — Вероятно, пристроим ангар к 101-му корпусу ИЯИ, так что даже внешний облик института изменится. Прибавится несколько десятков человек, по меркам Троицка это немного, зато это будет лучший в мире, самый чувствительный эксперимент, а значит, будет внимание, приедут учёные со всего мира». В ИЯИ уже обсуждают проведение в 2021 году международной конференции по аксионам «Patras Workshop». К этому времени уже может начаться первая стадия эксперимента. «Сверхпроводящий магнит будет длиной 12 метров, намотать его целиком трудно и дорого, планируем сделать его из трёх частей. Первую, когда будет готова, запустим отдельно для тестирований и экспериментов без наведения на Солнце, где не нужен рентгеновский телескоп, —  комментирует Троицкий. — Этот промежуточный вариант, названный LabTASTE, можно будет поставить в зале установки «Троицк ню-масс». Главный энтузиаст этой части проекта — академик Игорь Ткачёв». Срок запуска основного эксперимента — 2023 год. Конечно, если физики добьются финансирования. Поймать неуловимую частицу после этого — дело техники.

Оставить ответ

 

Ответьте на вопрос * Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.