Първият резултат от физиката от подземната обсерватория за неутрино Jiangmen, или JUNO, е публикуван като статия на корицата в списанието Nature в сряда. [Photo provided to chinadaily.com.cn]
Китайски учени съобщиха за първия резултат от физиката от подземната обсерватория за неутрино Jiangmen или JUNO, масивен подземен детектор, който е постигнал най-прецизните измервания на параметрите на неутрино осцилацията досега, според проучване, публикувано като статия на корицата в списание Nature в сряда.
Изследователският екип, ръководен от Института по физика на високите енергии на Китайската академия на науките, измерва два ключови параметъра, управляващи как неутриното – неуловими субатомни частици, които рядко взаимодействат с материята – променят идентичността си, докато пътуват, феномен, известен като неутрино трептене. Измерванията са подобрили комбинираните експериментални резултати от последните десетилетия с коефициент 1,6.
Неутриното са най-разпространените частици материя във Вселената, но те не носят електрически заряд, имат много малка маса и преминават през обикновената материя практически безпрепятствено – което им печели прозвището „призрачни частици“. Сред всички елементарни частици те остават най-малко разбрани.
Чрез анализиране на данни, събрани между 26 август и 2 ноември 2025 г., екипът измерва два параметъра на трептене, които описват как електронните неутрино се трансформират, докато пътуват до детектора.
Рецензенти от Nature похвалиха постижението, като отбелязаха, че резултатите „валидират производителността на детектора и методологията за анализ“ и „утвърждават JUNO като ключов играч в възникващата ера на прецизност на физиката на неутрино осцилацията, с директни последици за тестовете на парадигмата с три вкуса, глобалните осцилации и бъдещите определяния на подреждането на масата на неутрино.“
Nature също публикува придружаваща статия, отбелязвайки, че първите измервания на JUNO „демонстрират безпрецедентна прецизност и обещават вълнуващи резултати“ и че съоръжението „ще може да определи масовия ред“.
„Този първи резултат от JUNO бележи зората на следващата ера на прецизни измервания на неутрино колебания и обещава свежи прозрения за свойствата на тези мистериозни фундаментални частици“, каза Nature.
Прецизността на резултатите зависи до голяма степен от възможностите на детектора. През април списанието Chinese Physics C публикува статия за представянето на JUNO. Артър Макдоналд, канадски физик, който сподели Нобеловата награда по физика за 2015 г. за откриването на осцилацията на слънчевото неутрино, коментира тази статия, признавайки възможностите на JUNO.
„JUNO успешно изпълни проектните си цели, постигайки изключителна радиочистота, енергийна разделителна способност и стабилност на детектора“, каза Макдоналд.
„Експериментът е напълно оперативен и е готов да преследва своите амбициозни цели във физиката, включително определяне на подреждането на масата на неутрино, изучаване на параметрите на неутрино, откриване на неутрино от различни източници и изследване на физиката отвъд стандартния модел за елементарни частици“, добави той.
Основната научна цел на детектора е да определи масовото подреждане на неутрино – дали третият тип неутрино е по-тежко или по-леко от другите два – отдавнашен въпрос във физиката на елементарните частици с последици за разбирането как се е образувала материята във Вселената. JUNO също така ще измерва три от шестте параметъра на смесване на неутрино с по-добра от 1% точност и ще изучава неутрино от свръхнови, вътрешността на Земята, Слънцето и атмосферата.
За да открие тези неуловими частици, JUNO разполага със сферична мишена от 20 000 метрични тона от ултрачист течен сцинтилатор, заровен на 700 метра под земята в Jiangmen, провинция Guangdong. Когато неутрино взаимодейства с атом в течността чрез слабата сила, то произвежда заредена частица, която възбужда околните молекули, излъчвайки малки светкавици като сигнали.
Проектът JUNO е голямо международно усилие, включващо повече от 700 учени от 75 институции в 17 държави и региони. Детекторът работи гладко в продължение на девет месеца и тъй като данните продължават да се натрупват, нови резултати ще бъдат публикувани от това лято, предлагайки нови прозрения за мистериите на неутриното.
JUNO следва първо поколение детектор на неутрино в Китай, експериментът с неутрино в реактора Daya Bay, който работи от 2011 до 2020 г. и откри последния неизвестен ъгъл на смесване на неутрино, тета-13.