Цзянмэнская подземная обсерватория нейтрино (JUNO), массивный детектор, расположенный на глубине 700 метров под землей на юге Китая, уже предоставила ведущие в мире измерения поведения нейтрино всего через 59 дней работы. Обсерватория, разработанная для решения фундаментальных загадок об этих неуловимых частицах, превосходит ожидания.
Задача: раскрытие секретов нейтрино
Триллионы нейтрино ежедневно проходят сквозь Землю и наши тела, исходя из Солнца, космоса и даже ядерных реакторов. Несмотря на их обилие, изучение нейтрино всегда было чрезвычайно сложным. JUNO стремится определить порядок масс нейтрино : увеличиваются ли они предсказуемо («нормальный порядок масс») или в обратном порядке.
Почему это важно: Нейтрино, несмотря на свой малый вес, настолько многочисленны, что могут существенно влиять на распределение материи во Вселенной. Ответ на вопрос об их порядке масс может пролить свет на космологические тайны и привести к новым открытиям в физике.
Первые успехи JUNO
Обсерватория уже установила новые рекорды точности для двух ключевых параметров осцилляций нейтрино. Эти параметры отражают разницу в массах нейтрино, и измерения JUNO теперь являются самыми точными в мире.
Детектор работает, наблюдая электронные антинейтрино, производимые близлежащими атомными электростанциями. Когда эти частицы сталкиваются с протонами внутри детектора, они вызывают вспышки света, которые затем преобразуются в электрические сигналы. Этот процесс позволяет физикам анализировать поведение нейтрино с беспрецедентной детализацией.
«Это первый раз, когда мы включаем научный инструмент, такой как JUNO, над которым мы работали более десяти лет», — говорит Хуан Педро Очоа-Рику, физик, являющийся соруководителем команды JUNO. «И видеть, что мы уже способны получать ведущие в мире измерения с его помощью, даже с таким небольшим количеством данных, — это тоже невероятно захватывающе».
Что дальше?
Хотя эти первоначальные результаты обнадеживают, физикам потребуются годы непрерывного сбора данных, чтобы окончательно решить головоломку с порядком масс нейтрино. Сферический детектор JUNO, размером примерно с аквариум в тринадцать этажей, оснащен для эффективного сбора этих данных.
Быстрый успех обсерватории демонстрирует мощь передового инструментария и подтверждает, что JUNO станет центральным центром для исследований нейтрино в ближайшие годы.
Ранние достижения JUNO доказывают, что даже кратковременная эксплуатация может принести революционные результаты в фундаментальной физике, что подчеркивает важность продолжения инвестиций в крупномасштабные научные проекты.
