Студентка ЛФИ МФТИ вместе с коллегами идентифицировала первое нейтринное событие на новом детекторе международного проекта T2K

В октябре этого года специалисты ИЯИ РАН установили и запустили в Японии сегментированный 3D нейтринный детектор SuperFGD, созданный учеными и инженерами из России, Японии, Франции, Испании, Швейцарии и США. SuperFGD находится на территории японского протонно-ускорительного комплекса J-PARC и является одним из центральных элементов комплекса детектирования нейтрино в экспериментах Т2К, в которых изучаются процессы осцилляций нейтрино.

А уже в конце ноября SuperFGD зарегистрировал первое нейтринное событие! Его обнаружили Александр Мефодьев, научный сотрудник Лаборатории обработки больших данных ИЯИ РАН, кандидат физико-математических наук, студентка МИФИ Ангелина Чвирова и студентка МФТИ Мария Колупанова.

Мы попросили Марию рассказать о событии, которое обрадовало всех ученых, работающих в международной нейтринной коллаборации T2K, и ознаменовало собой рождение нового нейтринного детектора.

— Нам с Ангелиной посчастливилось поехать в командировку в Японию на месяц в J-PARC, как раз в то время, когда детектор SuperFGD находился в последней стадии введения в эксплуатацию перед нейтринным пучком. Мы долго и упорно работали на протяжении всего месяца, как и все члены коллаборации. За несколько дней до нашего отъезда команде SuperFGD удалось синхронизировать детектор с ускорительным триггером и настроить несколько очень важных параметров.

После чего мы вышли в ночную смену и начали набор данных на пучке, параллельно занимаясь их обработкой. В течение нескольких часов нам удалось зарегистрировать нейтринные события, одно из которых можно было интерпретировать как взаимодействие мюонного нейтрино с нейтроном через заряженный ток. Там было два отчетливо видных трека: мюон, который вылетал из области детектора, и протон, который остановился с характерным энерговыделением в кубиках в конце трека. Это событие мы и решили отправить членам коллаборации, где его рассмотрели и признали как первое зарегистрированное событие в детекторе SuperFGD.

Для любого экспериментатора огромная удача — зарегистрировать первое событие в новом детекторе, и я безумно счастлива, что стала его свидетелем и могу внести свой вклад в результаты долгой и упорной работы многих людей.

Сейчас идет активная работа над объединением трех детекторов: SuperFGD, TOF и High-Angle TPC. И, несмотря на то, что у нас впереди много проблем, которые еще предстоит решить, мы очень надеемся начать набирать статистику нейтринных событий в SuperFGD для осцилляционного анализа в феврале следующего года.

Я очень рада, что у меня есть такая возможность — участвовать в большом научном проекте T2K, и надеюсь, что наша работа будет продолжаться, и будут появляться новые замечательные результаты.

Мария — студентка 1 курса магистратуры кафедры фундаментальных взаимодействий и космологии ЛФИ МФТИ на базе ИЯИ РАН. Познакомиться с кафедрой, сотрудниками и преподавателями, узнать об учебных курсах и научных проектах для студентов можно на сайте кафедры. А быть в курсе всех ее новостей поможет Телеграм-канал кафедры.

Исследованиями в экспериментах T2K с российской стороны руководит Юрий Куденко, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник ИЯИ РАН, заведующий отделом физики высоких энергий ИЯИ РАН. «Как и почему осциллируют нейтрино» — интервью ученого газете «Троицкий вариант — Наука», в котором он рассказывает об этой работе. А узнать больше о детекторе SuperFGD можно из статьи «Российские ядерщики запустили сердце ближнего нейтринного детектора Т2К и HK в Японии» газеты «Троицкий вариант — Наука».