Астрофизика вошла в число приоритетов первого порядка научно-исследовательской деятельности ИГУ

Астрофизика вошла в число приоритетов первого порядка научно-исследовательской деятельности ИГУ

Мощный инновационный ресурс системы образования - это наука высшей школы, а развитие и поддержка фундаментальных знаний — одна из первостепенных задач современного вуза, каким, несомненно, является Иркутский государственный университет. ИГУ поддерживает всю свою научную и научно-исследовательскую деятельность. При этом вуз выделяет группу приоритетных направлений, которые позволяют ИГУ конкурировать с ведущими мировыми исследовательскими центрами.

В число приоритетов первого порядка входят междисциплинарные исследования происхождения и эволюции Вселенной, синтеза химических элементов, природы и эволюции темной материи и темной энергии, появления первых объектов во Вселенной методами физики космических лучей, нейтринной и гамма-астрономии сверхвысоких энергий. Развивается это направление в НИИ прикладной физики ИГУ.

«Традиционная экспериментальная физика элементарных частиц уже близка к своему энергетическому пределу. Мы практически достигли энергий, до которых, в принципе, можно разогнать частицы в условиях нашей планеты и, думаю, в ближайшие 30 лет вряд создадим что-то мощнее Большого адронного коллайдера. При этом энергий, до которых он разгоняет частицы, явно уже недостаточно для тех потребностей, которые имеются сегодня у физиков всего мира. Однако у нас есть космос, который в готовом виде поставляет нам частицы, ускоренные до сверхвысоких энергий. Их изучение позволит нам преодолеть трудности, связанные с энергетическим пределом для ускорителей, расположенных на Земле», — говорит директор НИИ прикладной физики ИГУ Андрей Танаев.

Частицы, которые изучают ученые ИГУ, рождаются в далеком космосе в результате катастрофических процессов, сопровождающихся выделением невообразимого количества энергии. К ним относятся, например, слияния черных дыр или нейтронных звезд, взрывы активных ядер галактик и тому подобные процессы, происходящие вплоть до самых границ наблюдаемой части Вселенной.

Свои исследования ученые ИГУ ведут с помощью таких уникальных и сверхчувствительных инструментов, как гамма-обсерватория TAIGA и глубоководный нейтринный телескоп Baikal-GVD - это два крупномасштабных астрофизических проекта разряда мегасайенс, реализуемые международными коллаборациями, важную роль в которых играет НИИ прикладной физики ИГУ. Гамма-обсерватория расположена в Тункинском астрофизическом центре коллективного пользования в Бурятии рядом с поселком Торы, а нейтринный телескоп — непосредственно на Байкале, недалеко от поселка Шумиха Слюдянского района Иркутской области.

Андрей Танаев отметил, что учеными института уже сделан ряд крупных открытий в области астрофизики, которые вызвали большой интерес в международном научном сообществе, и информация о которых была опубликована в высокорейтинговых научных изданиях.

«Мы занимаемся фундаментальной наукой, и наши исследования, наши проекты, казалось бы, не могут сделать ни одного человека более здоровым, сытым и счастливым. Ну, конечно, кроме тех, кто непосредственно и увлеченно этим занимается. Однако уверяю, результаты фундаментальных исследований всегда, рано или поздно, начинают иметь прикладное значение. Таким образом, все то, что мы делаем, можно рассматривать как обеспечение благополучия наших детей и внуков. Впрочем, существует немало примеров, когда фундаментальные вещи очень быстро давали результаты, которые приводили к изменению технологического уклада в обществе, к технологическим революциям. Далеко ходить не надо — атомная энергия. Эйнштейн когда-то полагал, что практическая отдача от изучения атома вряд ли будет получена ранее, чем через 200 лет после его смерти. Сегодня мы знаем, что атомная промышленность возникла еще при его жизни», — отметил Андрей Танаев.

Как показывает практика, экспериментальная астрофизика является драйвером для развития самых современных технологий, которые после апробирования в научных исследованиях впоследствии используются в самых разных областях человеческой деятельности. Например, сбор, первичная обработка и анализ данных, полученных на установках TAIGA и Baikal-GVD - это задачи, предполагающие разработку новейших Big Data технологий, включая нейросетевые методы, искусственный интеллект, машинное обучение, что, кстати, в свою очередь, требует очень высокой квалификации исследователей.

Отдельного упоминания, по словам Андрея Танаева, заслуживает приборная база, используемая в научных проектах. Она позволяет вести исследования не только далекого космоса и катастрофических процессов, происходящих во Вселенной, но и проводить междисциплинарные исследования.

«Без работы на стыке наук не обходится ни одно серьезное научное исследование. Астрофизикам, например, трудно адекватно восстанавливать события по данным, полученным с помощью Байкальского нейтринного телескопа, не зная свойств байкальской воды — свечения, прозрачности, температурных колебаний и т.п. Не зная параметров атмосферы, не зная, каким образом они влияют на развитие широких атмосферных ливней, мы не сможем восстановить спектр космических лучей, который нас интересует. Поэтому мы активно занимаемся и физикой атмосферы, и геофизическими исследованиями, и гидрооптическими, и даже биогеохимическими».

«Астрофизика элементарных частиц — это одна из самых быстроразвивающихся областей физики. Результаты, которые могут быть получены с помощью проводимых экспериментов, в том числе и в немалой степени учеными ИГУ с помощью гамма-обсерватории TAIGA и нейтринного телескопа Baikal-GVD, могут указать на Новую физику, лежащую за пределами Стандартной модели. Подобрав с помощью ученых ключи к ней, человечество приблизится к полному пониманию законов Вселенной, и, конечно же, создаст тем самым задел для очередной научно-технической революции», — считает Андрей Танаев.

Проект по созданию гамма-обсерватории TAIGA реализуется одноименной международной коллаборацией, базовой организацией которой является Иркутский государственный университет. В составе коллаборации (кроме ИГУ): Московский, Новосибирский и Алтайский государственные университеты, Московский инженерно-физический институт, Институт ядерных исследований РАН, Институт ядерной физики СО РАН, Объединенный институт ядерных исследований (Дубна), DESY, Гамбургский университет, Туринский университет, другие российские и европейские научные организации.

Проект по созданию нейтринного телескопа Baikal-GVD реализуется международной коллаборацией Baikal. В составе коллаборации (кроме ИГУ): Институт ядерных исследований РАН, Объединенный институт ядерных исследований (Дубна), Московский и Нижегородский государственные университеты, Санкт-Петербургский морской технический университет, Чешский технический университет, Институт ядерной физики Польской академии наук, Университет имени Коменского (Братислава).

Похожие статьи