китайский детектор Juno сообщил о первых измерениях нейтрино в подземной лаборатории

Огромный детектор, построенный глубоко под землей в Китае, представил первые значимые научные результаты, предложив новые данные о трудноуловимых частицах, известных как нейтрино.

Jiangmen Underground Neutrino Observatory, или JUNO, начала регистрировать данные в августе. Ее задача — изучать нейтрино, чрезвычайно малые частицы ранней Вселенной, существующие со времен Big Bang. Триллионы таких частиц каждую секунду проходят через человеческое тело, не причиняя вреда, но их масса, близкая к нулю, делает их крайне трудными для обнаружения.

В исследовании, опубликованном в среду в журнале Nature, коллаборация JUNO представила результаты первых двух месяцев работы. Команда заявила, что данные включают одни из самых точных на сегодняшний день измерений того, как нейтрино во время движения в пространстве переходят между тремя типами, известными как ароматы.

«Это действительно заставляет меня с нетерпением ждать еще более захватывающих результатов в будущем», — сказала физик Duke University Kate Scholberg, не участвовавшая в исследовании.

Круглый детектор JUNO расположен на глубине 2,297 фута, или 700 метров, под поверхностью. Он изучает антинейтрино, возникающие в результате реакций на двух близлежащих атомных электростанциях. Антинейтрино являются зеркальными аналогами нейтрино, и исследователи используют их, чтобы больше узнать о поведении нейтрино.

Когда антинейтрино сталкиваются с частицами внутри прибора, это взаимодействие создает вспышку света, которую можно измерить.

Исследователи надеются, что JUNO поможет решить один из ключевых вопросов физики частиц: как соотносятся массы трех ароматов нейтрино. Ученые считают, что два аромата близки по массе, а третий отличается, но пока не подтвердили, является ли эта пара тяжелее или легче отличающегося аромата.

Первые результаты не решают эту загадку. Однако они демонстрируют чувствительность детектора и показывают, что он «сможет проверять более тонкие колебания», различающие ароматы нейтрино и их массы, сказал Liangjian Wen, соавтор исследования и участник коллаборации JUNO.

Ожидается, что два других крупных проекта по изучению нейтрино, японский Hyper-Kamiokande и Deep Underground Neutrino Experiment в Соединенных Штатах, начнут сбор данных в течение следующего десятилетия. Ученые планируют использовать эти эксперименты, чтобы сравнивать результаты с JUNO с помощью отдельных методов.