Гигантский подземный детектор в Китае опубликовал первые крупные результаты своей работы. Его задача — помочь ученым лучше понять нейтрино, одни из самых загадочных частиц во Вселенной.
Обсерватория Jiangmen Underground Neutrino Observatory, или JUNO, начала собирать данные в августе. Нейтрино иногда называют «частицами-призраками»: они появились еще со времен Большого взрыва и каждую секунду триллионами проходят сквозь наши тела, почти никак с ними не взаимодействуя.
Их крайне трудно обнаружить, потому что они почти ничего не весят и проходят через вещество практически бесследно.
Теперь команда JUNO представила первые выводы по итогам двух месяцев наблюдений. Среди них — одни из самых точных на сегодня измерений того, как нейтрино переключаются между тремя разновидностями, или «ароматами», во время движения через пространство.
Физик Кейт Шолберг из Университета Дьюка, не участвовавшая в исследовании, сказала, что эти результаты заставляют ее ждать еще более интересных открытий в будущем.
Сам детектор JUNO расположен на глубине около 700 метров под землей. Он изучает антинейтрино, которые появляются в результате процессов на двух ближайших атомных электростанциях.
Антинейтрино — такие же загадочные «противоположные версии» нейтрино. Изучая их, ученые могут лучше понять, как ведут себя сами нейтрино.
Когда антинейтрино сталкиваются с частицами внутри детектора, возникает вспышка света. Именно такие сигналы и фиксируют исследователи.
Одна из главных целей JUNO — помочь разобраться с давней загадкой: насколько тяжелы разные «ароматы» нейтрино. Ученые считают, что два из них близки по массе, а третий отличается. Но пока неизвестно, какие именно два тяжелее, а какой легче — или наоборот.
Первые результаты еще не дали ответа на этот вопрос. Но они показали, на что способен детектор.
Соавтор исследования Лянцзянь Вэнь, участник коллаборации JUNO, отметил, что установка сможет проверять более тонкие различия, которые отделяют разновидности нейтрино и их массы друг от друга.
В ближайшее десятилетие к поиску ответов должны подключиться еще два похожих проекта: японский Hyper-Kamiokande и американский Deep Underground Neutrino Experiment. Они будут собирать данные другими методами и смогут проверить результаты китайского детектора.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
