В Баксанском ущелье Кабардино-Балкарии находится уникальная обсерватория, которая занимается изучением Солнца с помощью единственного в мире нейтринного подземного телескопа, находящегося на глубине 3500 м. Здесь следят за эволюцией Солнца, звезд, ядра Галактики и других объектов Вселенной — все это называется гамма-астрономией. SmartNews побывал в месте, где изучают Солнце и Вселенную с помощью единственного в мире галлий-германиевого нейтринного телескопа.

Баксанская нейтринная обсерватории (БНО) Института ядерных исследований Российской академии наук работает в Баксанском ущелье Кабардино-Балкарии с конца 60-х годов прошлого века. БНО — комплекс уникальных приборов, аналогов которому нет в мире.

Попасть в БНО возможно, только если тебе действительно туда надо и ты готов соблюсти необходимые формальности. Мне было нужно, и в результате нескольких звонков руководителю БНО доктору физико-математических наук Валерию Кузьминову, а также предоставления сведений о себе и «протокола о намерениях» я получила разрешение приехать в нейтринную обсерваторию. Правда, вежливый и обаятельный Валерий Васильевич сразу предупредил, что в качестве лектора и экскурсовода выступит кто-нибудь из руководителей лабораторий: «Они молодые, им с журналистами интереснее, чем мне». К тому же, как выяснилось, Кузьминов плотно занимается низкофоновыми исследованиями, разделяя руководство лабораторией с ее заведующим, и еще читает курс лекций по физике нейтрино и нейтринной астрофизике студентам четвертого и пятого курсов физического факультета Кабардино-Балкарского госуниверситета. В общем, всегда занят.

Первое впечатление: не иначе, как у вахтеров, уборщиц и водителей как минимум по два высших образования и дворянское происхождение, — все очень вежливы и предупредительны.

Научные энциклопедии сообщают об основных направлениях деятельности ученых БНО, и в этот список входят: исследование внутреннего строения и эволюции Солнца, звезд, ядра Галактики и других объектов Вселенной путем регистрации их нейтринного излучения, поиск новых частиц и сверхредких процессов, предсказываемых современными теориями элементарных частиц, на недоступном другим методам уровне чувствительности, исследование космических лучей высоких энергий, гамма-астрономия. Понимая, что человеку, живущему в стороне от физики, понять все это практически невозможно, заведующий лабораторией низкофоновых исследований кандидат физико-математических наук Альберт Гангапшев попытался объяснить мне все это, что называется, на пальцах. И даже для наглядности рисовал схемы на листе ватмана.

Нейтрино — стабильная элементарная частица, которая не имеет электрического заряда и обладает ничтожной массой. Это позволяет ей почти беспрепятственно проходить сквозь любую материю, например, через каждый квадратный сантиметр человеческого организма ежесекундно проносятся 100 млрд нейтрино, но за 70 лет нашей жизни только один из них сталкивается с какой-либо элементарной частицей нашего тела.

Альберт рассказал, что в БНО несколько лабораторий: низкофоновых исследований, галлий-германиевого телескопа, лаборатория подземного сцинтилляционного телескопа и другие, каждая со своими задачами. В одной из них регистрируют нейтрино, исследуют физику частиц и физику космических лучей. В другой работают геофизики, занимающиеся сейсмическими процессами, акустикой, измерением электромагнитного поля Земли, да и исследованием самого Эльбруса. Есть лаборатория, которая будет заниматься поиском гравитационных волн, есть и такая, где ведется поиск редких явлений в области ядерной физики, таких, например, как особые типы распада атомных ядер и элементарных частиц.

В БНО на глубине свыше 3500 м находится уникальный галлий-германиевый нейтринный телескоп. В настоящее время он является единственным в мире телескопом, обеспечивающим измерение скорости фундаментальной протон-протонной реакции термоядерного синтеза в Солнце, в которой генерируется подавляющая часть солнечной энергии, а также рождается подавляющая часть нейтринного потока.

На поверхности земли располагаются комплексы «Ковер», «Андырчи» и «Ковер-2» для исследования космических лучей высоких энергий, работа которых связана с телескопом. Гангапшев объяснил, что для установок, расположенных под землей, гора служит фильтром. А для исследований на поверхности чем выше находятся установки, тем лучше, тем чище результат. Поэтому и размещается все это в горах.

После теоретического знакомства со структурой и задачами Баксанской нейтринной обсерватории свои владения с гордостью показывает Дахир Джаппуев, кандидат физико-математических наук, руководитель наземной установки «Ковер-2», которая регистрирует широкие атмосферные ливни. Его хозяйство размещается в двух зданиях и нескольких вагончиках. И Дахир демонстрирует его как хороший хозяин, знающий, что все у него в порядке. В залах, где размещаются детекторы, он объясняет, что в атмосферном ливне много разных частиц. Мюоны проникают вглубь, остальное поглощается: «Как часто попадают нейтрино — зависит от площади установки. В наших условиях это может быть раз в сутки».

Мюон — неустойчивая элементарная частица с отрицательным электрическим зарядом.

Дахир объяснил, что белые вагончики на территории его «Ковра» — тоже помещения с детекторами, которые ловят уже не вертикальные, а горизонтальные потоки частиц. «Нами изучается и состояние атмосферы, и влияние гроз на космические излучения», — объясняет руководитель установки.

После осмотра наземного «Ковра», что в теплый солнечный день оказалось особенно приятно, администрацией было выдано разрешение на спуск в святая святых — основной зал обсерватории, где находится галлий-германиевый нейтринный телескоп (ГГНТ). К нему подъезжаешь на том самом таинственном «метро», которое перевозит сотрудников. После нескольких контрольно-пропускных пунктов метропоезд привозит нас в зал ГГНТ. Здесь просят снять верхнюю одежду, надеть бахилы и развенчивают еще один миф — о радиации. Оказывается, в подземной лаборатории как раз боятся занести ее снаружи, поскольку внутри — идеальная чистота.

Телескоп же состоит из десяти реакторов, в которых находится 60 тонн галлия. Галлий пребывает в них в металлическом виде, серый и легкоплавкий. Как рассказал ведущий инженер-технолог лаборатории ГГНТ Наиль Хайрнасов, в солидного вида резервуарах с галлием месяц копится германий, образующийся в результате взаимодействия нейтрино с галлием, потом происходит сложная процедура его извлечения. С помощью химических реактивов он становится все более концентрированным, объем вещества становится все меньше, и в итоге его доводят до 100 мл. А потом газогерманий закачивается в специальный счетчик и в течение 5,5 месяца фиксирует излучения от реакции обратного превращения германия в галлий.

53-летний инженер, работающий в подземной лаборатории лет двадцать, выглядит значительно моложе паспортного возраста. Шутит: «У нас как в пирамидах — всё сохраняется лучше».

Обратно на поверхность едем в вагончике с рабочими, у которых закончилась смена. Я собираюсь присесть на скамейку, но мой сосед в рабочей одежде что-то туда кладет. «Занято?» — «Да нет, это вам подушечка, чтобы на твердом не сидеть…»

Понять и запомнить все рассказанное за этот день невозможно. Поэтому пытаюсь хотя бы выяснить, что удерживает более 200 сотрудников обсерватории вдали от цивилизации и удобств, с маленькими зарплатами и под землей. Часть сотрудников обсерватории живет в поселке Нейтрино, выстроенном когда-то рядом с обсерваторией. Часть приезжает из соседнего высокогорного города Тырныауза, где тоже удобств немного. В 2011 году боевиками — непонятно, по какой причине, — были убиты двое сотрудников обсерватории — супруги Гулиевы. И тем не менее мало кто отсюда уезжает. Некоторые — потому что их зарплаты не хватит на то, чтобы куда-нибудь перебраться. Но большинство все-таки по другой причине.

«Если говорить о том, насколько я здесь реализовалась… У меня широкий спектр деятельности, это важно», — говорит Татьяна Ибрагимова, научный сотрудник и зам завлабораторией ГГНТ, супруг которой живет и работает в Дубне. Сама она, хоть и приходится жить в крошечном горном поселке Нейтрино, умудряется не только оставаться элегантной, но и быть в курсе событий, происходящих в России и в мире. Когда-то она буквально пробила распределение в БНО после окончания Ростовского университета. Здесь ей понравилось буквально все: еще бы, мониторить Солнце!

Альберт Гангапшев, будучи студентом Кабардино-Балкарского госуниверситета, впервые попал в обсерваторию на четвертом курсе и понял, что сделал правильный выбор: физика — это круто, и хочет он работать именно здесь.