У Китаї опублікували перші результати роботи унікальної підземної обсерваторії JUNO. Отримані дані можуть допомогти вченим розкрити одну з найскладніших загадок сучасної фізики.
Про це пише Nature.
Науковці обсерваторії JUNO отримали одні з найточніших на сьогодні вимірювань нейтрино — надзвичайно дрібних частинок, які виникли ще після Великого вибуху. Дослідження показало, як ці частинки змінюють свої властивості під час руху крізь космос.
Нейтрино часто називають “частинками-привидами”, оскільки вони майже не взаємодіють із речовиною. Щосекунди трильйони таких частинок проходять крізь людські тіла та всю планету, не залишаючи помітних слідів.
Фізики вважають, що нейтрино існують у трьох різних типах, або “ароматах”. Під час руху вони можуть перетворюватися один на одного, і саме цей процес дослідники намагаються зрозуміти якомога точніше.
Для цього в китайській провінції Гуандун побудували гігантський детектор JUNO. Його розмістили на глибині 700 метрів під землею поблизу міста Кайпін, щоб захистити обладнання від стороннього космічного випромінювання.
Основою обсерваторії стала прозора акрилова сфера діаметром 35 метрів, заповнена 20 тисячами тонн рідкого сцинтилятора. Ця речовина випромінює крихітні спалахи світла під час взаємодії з нейтрино.
Навколо сфери встановили десятки тисяч надчутливих фотодетекторів, здатних зафіксувати навіть окремі фотони світла.
Об’єкт вивчає антинейтрино, які утворюються під час роботи атомних електростанцій Янцзян і Тайшань. Коли ці частинки потрапляють усередину установки, прилади реєструють характерні світлові сигнали.
Одне з головних завдань проєкту полягає у визначенні точного співвідношення мас різних типів нейтрино. Вчені вже знають, що вони відрізняються між собою, однак досі не можуть остаточно встановити, які саме типи є важчими.
Перші результати підтвердили надзвичайну чутливість китайського детектора. За словами учасника проєкту Лянцзяня Веня, установка здатна вловлювати найменші коливання між різними типами нейтрино та їхніми масами.
Крім основної програми досліджень, JUNO також реєструватиме нейтрино від вибухів наднових зірок, частинки із Сонця, атмосфери та навіть геонейтрино, які утворюються в надрах Землі.
Збір даних на обсерваторії стартував у серпні. У майбутньому результати китайського проєкту перевірятимуть нові установки Hyper-Kamiokande в Японії та DUNE у США.
Науковці вважають, що дослідження нейтрино допоможе краще зрозуміти процеси, які відбувалися після Великого вибуху, а також пояснити, чому Всесвіт має сучасний вигляд.