Un orb subteran gigant pentru a detecta și a studia cele mai evazive particule subatomice
TL;DR: China și-a construit detectorul de neutrini subteran de ani de zile. Dispozitivul va intra în curând online, căutând diferite arome de neutrini într-un depozit masiv de date. Între timp, doi detectori suplimentari vor „verifica de două ori” ceea ce fac cercetătorii chinezi în diferite părți ale lumii.
Observatorul subteran de neutrini Jiangmen (JUNO) este aproape gata să înceapă înregistrarea datelor despre neutrini care plutesc în jurul universului. Situat în orașul Kaiping, din provincia Guangdong, detectorul chinez, care a fost construit în 300 de milioane de dolari și nouă ani, a intrat acum în etapa finală de construcție. Potrivit cercetătorilor, rezultatele detectorului vor fi uimitoare pentru comunitatea științifică – dacă totul decurge conform planului.
Detectorul JUNO este un dispozitiv gigant în formă de glob, ascuns la 700 de metri sub un deal de granit din sudul Chinei. Globul este plin cu un compus lichid special conceput să emită lumină atunci când neutrinii trec prin el. După finalizarea instalării, globul va fi complet scufundat în apă purificată.
Neutrinii sunt particule extrem de evazive care au apărut după Big Bang și rareori interacționează cu materia normală. Aceste particule elementare sunt neutre din punct de vedere electric și au atât de puțină masă de repaus încât s-a crezut mult timp că este în esență zero. Neutrinii sunt foarte greu de studiat, așa că cercetătorii au construit detectoare gigantice în întreaga lume pentru a maximiza șansele de a detecta interacțiunile cu neutrini prin forță slabă și gravitație.
Detectorul JUNO va fi specializat în studierea antineutrinilor, antiparticulele de neutrino produse de două centrale nucleare situate la 50 de kilometri de globul scufundat. Antineutrinii care vin în contact cu lichidul din interiorul globului ar trebui să producă o explozie bruscă de lumină, pe care cercetătorii ar putea apoi să o detecteze și să înregistreze.
Se știe că neutrinii vin în trei arome: neutrini electronici, neutrini muoni și neutrini tau. Cercetătorii JUNO caută să clasifice cele trei particule distincte după masa lor, rezolvând una dintre numeroasele întrebări despre care fizicienii nucleari le-au speculat de când neutrinii au fost detectați experimental pentru prima dată în 1942.
Instalația JUNO ar trebui să devină operațională în a doua jumătate a anului viitor, culegând date despre potențialele reacții legate de neutrini. În Japonia (Hyper-Kamiokande) și SUA (DUNE) sunt construite încă două detectoare mari de neutrini și urmează să devină operaționale în 2027, respectiv 2031. Hyper-Kamiokande și DUNE vor folosi abordări diferite pentru a studia neutrinii, verificând în același timp rezultatele JUNO.
