Нейтринная физика и астрофизика

 

02-2-1099-2010
   

Изучение нейтринных осцилляций
и астрофизические исследования
  
Руководители темы:    Наумов Д.В.
Ольшевский А.Г.

Участвующие страны и международные организации:
Германия, Италия, Китай, Россия, Румыния, США, Словакия, Турция, Франция, Чехия, Швейцария, Япония.


Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Измерение параметров нейтринных осцилляций и других свойств нейтрино в экспериментах разного типа, а также астрофизические исследования в наземных и космических экспериментах. Глобальный анализ данных нейтринных экспериментов, разработка экспериментов и создание установок нового типа.

Проекты по теме:
  Наименование проекта Руководители проекта Шифр проекта

1.

JUNO

 Наумов Д.В.
Заместители:
Анфимов Н.В.
Гончар М.О.

02-2-1099-1-2009/2026

2.

NOvA/DUNE

 Ольшевский А.Г.
Заместители:
Анфимов Н.В.
Самойлов О.Б.

02-2-1099-2-2015/2026

3.

TAIGA

 Бородин А.Н.

02-2-1099-3-2015/2026

Проекты:
  Наименование проекта Руководители проекта Статус 
Лаборатория    Ответственные от лаборатории
1. JUNO Наумов Д.В.
Заместители:
Анфимов Н.В.
Гончар М.О.
Реализация
ЛЯП Антошкин А.И., Антошкина Т.А., Бессонов Н.С., Биктемерова С.В., Большакова А.Е., Горнушкин Ю.А., Громов В.О., Громов М.Б., Дмитриевский С.Г., Должиков Д.А., Завадский В., Кораблев Д.Е., Красноперов А.В., Кузнецова К.И., Наумова Е.А., Немченок И.Б., Ольшевский А.Г., Рыбников А.В., Садовский А.Б., Селюнин А.С., Смирнов О.Ю., Соколов С.А., Сотников А.П., Федосеев Д.В., Чалышев В.В., Четвериков А.В., Чуканов А.В., Шаров В.И. 
ЛИТ Балашов Н.А.,  Кутовский Н.А.
ЛТФ Цегельник Н.С. 
ЛФВЭ Астахов В.И., Шутов В.Б.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Измерение иерархии масс нейтрино в реакторном эксперименте с длинной базой. Прецизионное определение параметров нейтринных осцилляций. Изучение потоков нейтрино от различных источников: солнечных, гео и других.

Ожидаемые результаты по завершении проекта:
Определение порядка масс нейтрино с точностью > ~3 сигма, прецизионное измерение спектра реакторных антинейтрино, поиск стерильных нейтринных состояний, измерение потоков солнечных и геонейтрино.

Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:
Завершение монтажа и запуск установки JUNO, проведение калибровок детекторов. Получение первых данных и проверка на них разработанных алгоритмов анализа. Запуск детекторных систем установки TAO, настройка системы калибровок детектора и приема данных. 

 

2. NOvA/DUNE
 Ольшевский А.Г.
Заместители:
Анфимов Н.В.
Самойлов О.Б.
Реализация
ЛЯП  Антошкин А.И., Большакова А.Е., Васина С.Г., Громов В.О., Иванова А.Д., Калиткина А.И., Климов О.Л., Кожукалов В.А., Колупаева Л.Д., Кресло И.Е., Кузнецова К.И., Ленский П.И., Морозова А.Д., Павлов А.В., Рыбников А.В.,  Селюнин А.С., Соколов С.А., Сотников А.П., Степанова А.В., Федосеев Д.В., Чалышев В.В., Четвериков А.В., Чуканов А.В., Шаров В.И., Шешуков А.С., Шкирманов Д.С. 
ЛТФ Какорин И.Д., Кузьмин К.С., Матвеев В.А., Наумов В.А.
ЛИТ Балашов Н.А., Баранов А.В., Долбилов А.Г., Кузнецов Е.А., Кутовский Н.А.
ЛФВЭ Еник Т.Л., Мовчан С.А., Байгарашев Д., Саламатин К.Р., Мухамеджанов Е., Кекелидзе Г.Д., Ковалев Ю.С., Колесников А.О., Васильева Е.В., Азорский Н.И., Баутин В.В., Камбар Ы.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Измерение иерархии масс нейтрино, нарушения СР-четности и других параметров осцилляций нейтрино в ускорительных экспериментах с длинной базой. Поиск новых частиц и экзотических реакций.

Ожидаемые результаты по завершении проекта:
Определение порядка масс нейтрино и параметра нарушения лептонной СР-четности в ускорительных экспериментах с длинной базой. Глобальный анализ данных нейтринных экспериментов, разработка экспериментов и создание установок нового типа. Поиск новых частиц и экзотических реакций.

Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:
Анализ данных событий эксперимента NOvA, включая экзотические реакции и измерение иерархии масс и СР (в том числе в результате совместного анализа разных экспериментов). Проведение методических исследований и разработка электроники считывания детекторов. 

 

3. TAIGA Бородин А.Н.
Реализация
ЛЯП Безъязыков П.А., Блинов А.В., Гребенюк В.М., Гринюк А.А., Караташ Х., Лаврова М.В., Пороховой С.Ю., Пан А., Садовский А.Б., Шайковский А.В., Шолтан Е.
ЛНФ Рогов А .Д.
ЛФВЭ Горбунов Н.В.
ЛИТ Сатышев И.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Исследование гамма-излучения и заряженных космических лучей в диапазоне энергий 1013−1018 эВ методом регистрации черенковского излучения от широких атмосферных ливней (ШАЛ): изучение высокоэнергетического края спектра ярчайших галактических и внегалактических источников гамма-излучения, поиск галактических пэватронов, применение нового гибридного подхода для изучения массового состава КЛ в диапазоне 1014 -1017 эВ, изучение анизотропии КЛ в области энергий 100 – 3000 ТэВ.

Ожидаемые результаты по завершении проекта:
Исследование энергетического спектра гамма-квантов от галактичеcких источников и поиск новых источников гамма-квантов. Мониторинг потока гамма-квантов от близких внегалактических источников. Поиск гамма-квантов ТэВ-ного диапазона от гамма-всплесков и гамма-квантов, скоррелированных с нейтрино высоких энергий. Поиск космических ускорителей, в которых протоны ускоряются до энергий 100 – 3000 ТэВ. Исследование массового состава космических лучей в области перехода от галактических к внегалактическим лучам.

Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:
Дальнейший набор и анализ данных для восстановления спектра гамма-квантов от галактических источников. Введение в строй 5-го черенковского телескопа, разработка и подготовка к работе новых черенковских детекторов. 

Активности темы:
  Наименование активности Руководители Сроки реализации
Лаборатория    Ответственные от лаборатории Статус
1. Эксперименты NA65 / DsTau 
и FASER		 Горнушкин Ю.А.

2024-2026

Набор и обработка данных
ЛЯП  Васина С.Г., Дмитриевский С.Г., Милой М., Садовский А.Б., Сотников А.П.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Исследование свойств нейтрино на LHC. Поиск новых долгоживущих частиц: темных фотонов и аксионов. Исследование процесса рождения тау-нейтрино в протон-ядерных взаимодействиях.

Ожидаемые результаты по завершении активности:
Измерение сечения взаимодействия всех типов нейтрино в диапазоне энергий LHC. Определение ограничений на рождение экзотических частиц на LHC. Измерение сечения рождения тау-нейтрино  в pW-взаимодействиях на CERN SPS.

Ожидаемые результаты по активности в текущем году:
Регистрация электронных нейтрино, рожденных на LHC. Первая оценка сечения взаимодействия электронных и мюонных нейтрино в ТэВ-ном диапазоне энергий. Получение ограничений на рождение темных фотонов и аксионов на коллайдере. Получение результатов исследования протон-ядерных взаимодействий в NA65.

 
2. Эксперимент Borexino/DarkSide Смирнов О.Ю.

2024-2026

Обработка данных
ЛЯП  Вишнева А.В., Громов М.Б., Кораблев Д.В., Лычагина О.Е., Самойлов О.Б., Сотников А.П., Шешуков А.С.

Краткая аннотация и научное обоснование:
Завершение анализа уникальных данных детектора Борексино. Поиск частиц тёмной материи в эксперименте  DarkSide-20k. 

Ожидаемые результаты по завершении активности:
Получение новых ограничений на редкие процессы и нестандартные взаимодействия нейтрино по данным Borexino. Поиск частиц WIMP с чувствительностью, на два порядка превышающей современные пределы. 

Ожидаемые результаты по активности в текущем году:
Получение новых ограничений на эффективный магнитный момент солнечных нейтрино и ограничений на вклад нестандартных взаимодействий нейтрино по данным Borexino. Получение новых пределов на время жизни аргона-36 по отношению к двойному К-захвату. 
 
 Сотрудничество по теме:
Страна или международная организация Город Институт Статус Участники
Германия Ахен RWTH Совместные работы Шталь А. + 5 чел.
  Гамбург Ун-т Совместные работы Хагген К. + 3 чел.
Италия Милан UNIMI Совместные работы Рануччи Дж.
        Формозов А.
  Салерно INFN Совместные работы Бозза К. + 3 чел.
Китай Пекин IHEP CAS Совместные работы Ван И. + 10 чел.
Россия Иркутск ИГУ Совместные работы Буднев Н.А. + 3 чел.
  Москва НИИЯФ МГУ Совместные работы Чепурнов А.С. + 3 чел.
Румыния Мэгуреле ISS Совместные работы Фиру Е.
Словакия Братислава CU Совместные работы Шимковиц Ф. + 4 чел.
США Батавия Fermilab Совместные работы Купер Дж. + 3 чел.
  Индианаполис IUPUI Совместные работы Месьер М. + 2 чел.
  Кембридж, MA Harvard Univ. Совместные работы Фельдман Г. + 1 чел.
  Колумбия, SC UofSC Совместные работы Петти Р. + 1 чел.
Турция Анкара METU Совместные работы Гуллер М. + 4 чел.
Франция Страсбург CRN Совместные работы Дракос М. + 2 чел.
Чехия Прага CU Совместные работы Вробел В. + 3 чел.
        Лейтнер Р.
Швейцария Берн Uni Bern Совместные работы Вебер М.
        Кресло И.
Япония Нагоя Nagoya Univ. Совместные работы Сато У.
  Токио Toho Univ. Совместные работы Шибуя С. + 2 чел.
  Фукуока Kyushu Univ. Совместные работы Арига Т.