Detectorul JUNO. Sursa foto: https://juno.ihep.cas.cn/
Din cuprinsul articolului
Cel mai mare detector de neutrini construit vreodată și-a început oficial activitatea, iar primele date colectate au depășit așteptările echipelor de cercetare, potrivit livescience.com.
Cel mai mare detector de neutrini din lume, pus în funcție
În adâncurile sudului Chinei, într-un rezervor uriaș de 20.000 de tone plin cu lichid special, funcționează JUNO, cel mai mare detector de neutrini construit vreodată, iar primele rezultate ale acestui detector „sunt extrem de promițătoare”, susțin angajații facilității.
În doar două luni de funcționare, Observatorul Neutrino Subteran Jiangmen (JUNO) a reușit să stabilească, cu o acurateț, valorile unor parametri esențiali care descriu comportamentul acestor particule greu de detectat.
Rezultatele restrâng valoarea a doi parametri cheie ai neutrinilor: unghiul de amestec (care descrie cum diferite stări de masă ale neutrinilor se combină pentru a genera „arome” de neutrino), și diferența dintre aceste stări de masă la pătrat.
„Înainte de pornirea JUNO, aceste informații au fost obținute după o lungă serie de experimente. Aproximativ cinci decenii de cercetare au fost necesare pentru a obține valoarea numerică a acestor doi parametri”, a explicat pentru Live Science Gioacchino Ranucci, purtătorul de cuvânt adjunct al JUNO.
„În 59 de zile am egalat, ba chiar depășit, ceea ce s-a realizat în 50 de ani. Asta arată cât de puternic este JUNO”, a punctat Ranucci. Studiul a fost publicat pe serverul de preprinturi arXiv și a fost înaintat revistei Chinese Physics C pentru evaluare.
Detectorul JUNO. Sursa foto: juno.ihep.cas.cn
Neutrinii rămân, poate, cele mai enigmatice particule ale Universului
În fiecare clipă, trilioane dintre aceste entități invizibile traversează corpul uman fără să lase vreo urmă. Abia dacă interacționează cu materia, iar masa lor extrem de mică a adus denumirea de „particule fantomă”, iar acest lucru face ca neutrino să fie una dintre cele mai greu de studiat particule, deoarece cei mai mulți neutrini străbat chiar și cele mai sensibile detectoare fără să lase urme.
Cu toate acestea, fizicienii continuă să le urmărească activitatrs, convinși că neutrinii pot deschide drumul către fizică dincolo de Modelul Standard, teoria care, deși descrie remarcabil lumea subatomică, lasă încă numeroase întrebări fără răspuns. Una dintre marile surprize, neanticipată de teorie, a fost faptul că „neutrinii ar avea masă”.
Această descoperire majoră, recompensată cu Premiul Nobel pentru Fizică în 2015, a fost posibilă datorită fenomenului numit „oscilația neutrinilor”. Neutrinii vin în trei tipuri, electron, muon și tau, și alternează între aceste identități pe măsură ce se deplasează prin timp și spațiu. Motivul acestui fenomen straniu nu este încă pe deplin înțeles, fenomenul ar putea dezvălui indicii cruciale despre o fizică nouă, aflată dincolo de limitele actualelor noastre teorii.
Neutrinii pot deschide poarta către o nouă Fizică
Pentru a înțelege mai bine comportamentul acestor particule aproape imponderabile, cercetătorii au amplasat uriașe detectoare în adâncurile scoarței terestre. Straturile de rocă acționează ca un filtru natural, blocând majoritatea particulelor obișnuite, în timp ce particulele „fantomă” pătrund fără efort și pot fi surprinse în interiorul instrumentelor.
JUNO. Sursa foto: juno.ihep.
Cel mai ambițios dintre aceste proiecte este JUNO, considerat vârful de lance al detectoarelor de neutrini. Structura, o sferă impresionantă de 35 de metri în diametru, adăpostește aproximativ 19.700 de tone de scintilator lichid, o substanță concepută special pentru a produce o scurtă licărire atunci când un neutrino interacționează cu ea. Mii de senzori montați la periferia rezervorului captează aceste semnale luminoase și oferă indicii despre particula care le-a generat.
Deși principiul de funcționare este similar cu cel al experimentelor anterioare, JUNO se remarcă prin dimensiune și sensibilitate. Volumul său de scintilator este de 20 de ori mai mare decât al oricărui detector construit până acum, ceea ce îi conferă o capacitate mare de a identifica și analiza neutrinii. Această performanță le-a permis fizicienilor să determine cu o exactitate fără precedent parametrii asociați oscilațiilor dintre diferitele tipuri de neutrini, au precizat cercetătorii.
