За даними Universemagazine, науковці, які присвятили свою роботу розгадці таємниць невловних нейтрино, оприлюднили перші результати з нової підземної станції в Китаї. Отримані дані забезпечили найточніші вимірювання низки властивостей цих примарних субатомних частинок. Дослідження проводиться на базі об’єкта JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) — гігантського детектора, збудованого на глибині близько 650 м під скельним масивом поблизу міста Кайпін у південній китайській провінції Гуандун. Детальні результати роботи науковці опублікували в науковому журналі Nature.
Технологічні особливості детектора JUNO
В основу публікації лягли дані, зібрані за перші 59 днів роботи детектора одразу після завершення його будівництва минулого року. За словами Іфана Вана, науковця з Інституту фізики високих енергій Китайської академії наук та речника колаборації JUNO, отримані цифри не лише мають величезну цінність для фізики нейтрино, а й доводять надзвичайну ефективність нового масштабного детектора. Об'єкт JUNO являє собою величезний сферичний резервуар, наповнений 20 тис. тоннами органічної рідини. Перебуваючи у повній темряві, ця рідина спалахує світлом, коли крізь неї проходить антинейтрино.
Дослідження нейтрино є надзвичайно складним завданням через те, що ці електрично нейтральні частинки майже не взаємодіють з матерією. Вони здатні проходити крізь зірки, планети та живі організми, тому для їхнього виявлення потрібні величезні резервуари та глибоке підземне розташування для екранування від космічного шуму. Джерелом випромінювання антинейтрино для експерименту слугують атомні електростанції Янцзян і Тайшань, розташовані за 52,5 км від лабораторії.
Визначення параметрів осциляції та маси
Нейтрино — це фундаментальні елементарні частинки, які народжуються в екстремальних умовах: у ядрах зірок або під час вибухів наднових. Одним із головних нерозв’язаних питань фізики є так званий порядок маси — визначення того, який зі станів нейтрино є найлегшим, а який — найважчим. Хоча перші результати JUNO ще не дали остаточної відповіді на це запитання, вони дозволили виміряти два з шести фундаментальних параметрів осциляції з рекордною точністю.
Вимірювання отримали приблизно в 1,6 раза кращу точність, ніж під час попередніх досліджень. Це відкриває шлях до глибшого розуміння процесів, що відбуваються у ранньому Всесвіті. Вивчаючи нейтрино до їхнього джерела, астрофізики можуть досліджувати найпотужніші процеси в космосі, зокрема причини переважання матерії над антиматерією та природу темної енергії.
У майбутньому JUNO планує фіксувати частинки від Сонця та вибухів наднових, що стане ключовим кроком у розвитку фундаментальної фізики. Поточні результати підтверджують готовність інфраструктури до тривалої наукової роботи.