Chiński detektor neutrin nowej generacji dostarczył pierwszych wyników naukowych
Instytut Fizyki Wysokich Energii Chińskiej Akademii Nauk poinformował, że po ponad dziesięciu latach prac projektowych i konstrukcyjnych uruchomiono Podziemne Obserwatorium Neutrin Jiangmen (JUNO) i otrzymano pierwsze wyniki. JUNO jest pierwszym na świecie wielkim wykrywaczem neutrin nowej generacji. Wstępne wyniki wskazują, że urządzenie w pełni spełnia założenia techniczne, a w niektórych obszarach działa lepiej, niż się spodziewano.
Podczas konferencji prasowej poinformowano, że dane zebrane przez JUNO między 26 sierpnia a 2 października bieżącego roku pozwoliły na zmierzenie dwóch istotnych parametrów oscylacji neutrin słonecznych – kąta mieszania (θ12) i różnicy kwadratów mas (Δm221) – z dokładnością o 60% większą niż suma wszystkich dotychczasowych eksperymentów. Osiągnięcie takiej precyzji po zaledwie dwóch miesiącach pracy wskazuje, że JUNO działa dokładnie tak, jak został zaprojektowany. Przy takim poziomie dokładności JUNO wkrótce ustali porządek mas neutrin, przetestuje złożony z trzech zapachów model oscylacji i rozpocznie poszukiwania fizyki wykraczającej poza ten model, mówi kierownik projektu JUNO i jego rzecznik Yifang Wang.
W pracach nad JUNO bierze udział ponad 700 naukowców z 74 instytucji i 17 krajów. Koncepcja detektora została zaproponowana w 2008 roku, w roku 2013 została zaakceptowana i uzyskała finansowanie Chińskiej Akademii Nauk oraz rządu prowincji Guangdong. Rok później do projektu dołączyły zagraniczne instytucje. Prace nad budową podziemnego laboratorium rozpoczęto w 2015 roku, w 2021 zaczęto instalować detektor. Jego budowa zakończyła się w grudniu 2024. Po napełnieniu detektora ultraczystą wodą i ciekłym scyntylatorem JUNO rozpoczął pracę 26 sierpnia bieżącego roku.
Sercem JUNO jest wykonana z akrylu sfera o średnicy 35,4 metra. Wypełniona jest ona 20 000 ton scyntylatora. Sferę otacza stalowa struktura na której zamontowano ponad 45 000 fotopowielaczy. Gdy dojdzie do interakcji pomiędzy neutrinem a protonem lub elektronem w scyntylatorze, pojawi się rozbłysk światła (foton), który zostanie zarejestrowany przez fotopowielacz. Całość zanurzona jest w basenie z ultraczystą wodą o głębokości 44 metrów. JUNO znajduje się 700 metrów pod ziemią, a granitowe skały oddzielające detektor od powierzchni izolują go od kosmicznych mionów zakłócających pomiary.
JUNO będzie badał nie tylko neutrina pochodzące ze Słońca, ale również z innych źródeł, jak supernowe. Przewidywany czas pracy detektora to 30 lat. W tym czasie może on zostać rozbudowany do jednego z najbardziej czułych na świecie wykrywaczy podwójnego bezneutrinowego rozpadu beta. To proces hipotetyczny, ale jeśli udałoby się odkryć jego istnienie, byłby to przełom w fizyce neutrin. Potwierdziłoby to, że neutrina są cząstkami Majorany (a więc są identyczne z własnymi antycząstkami) oraz pozwoliłoby zmierzyć absolutną skalę mas neutrin, czego nie można dokonać tylko z oscylacji.
Wstępne wyniki badań JUNO zostały zaprezentowane na łamach arXiv.
Komentarze (0)