Největší světový detektor neutrin, Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) v Číně, zveřejnil své první výsledky, dosahující dosud nejpřesnějších měření vlastností neutrin. Za pouhých 59 dní provozu překonal JUNO půlstoletí předchozího výzkumu zúžením klíčových parametrů, které definují tyto nepolapitelné částice, s nebývalou přesností.
Přízračná povaha neutrin
Neutrina je extrémně obtížné studovat; biliony lidí projdou lidským tělem každou sekundu bez interakce. Tyto „duchové částice“ mají zanedbatelnou hmotnost a jen zřídka zanechávají stopu, když procházejí detektory, což z nich dělá jeden z nejobtížnějších subatomárních objektů na pozorování. Jsou však velmi zajímavé pro fyziky, protože obsahují vodítka k fyzice nad rámec Standardního modelu, našeho současného nejlepšího popisu stavebních kamenů vesmíru.
Oscilace neutrin: trhlina ve standardním modelu
Standardní model předpověděl, že neutrina nemají žádnou hmotnost, ale experimenty ukázaly opak. Neutrina oscilují mezi třemi “příchutěmi” – elektronem, mionem a tau – neustále mění svou identitu, jak se pohybují. Tento oscilační fenomén, potvrzený Nobelovou cenou za fyziku v roce 2015, odhaluje vlastnost, kterou standardní model nezachytil.
„Neutrino je jedinou částicí, pro kterou existuje vlastnost, kterou Standardní model nepředpovídá,“ říká Gioacchino Ranucci, zástupce ředitele JUNO. “Neutrino je tedy jediným portálem do fyziky za standardním modelem.”
JUNO: Obrovský skok v odhalování
JUNO působí hluboko pod zemí, kde ji zemská kůra chrání před rušivými částicemi. Samotný detektor je koule o průměru 35 metrů naplněná 20 000 tunami kapalného scintilátoru navržená tak, aby blikala při interakci s neutriny. Senzory kolem nádrže detekují tyto záblesky, což umožňuje fyzikům analyzovat nepolapitelné částice. Díky měřítku JUNO vyniká; obsahuje 20krát více scintilátoru než jakýkoli předchozí experiment, což výrazně zvyšuje jeho citlivost.
Co bude dál? Hledání nové fyziky
Počáteční výsledky společnosti JUNO potvrzují její schopnosti a naznačují potenciál pro průlomové objevy. Cílem vědců je dále zpřesnit měření parametrů oscilace neutrin a nakonec vyřešit dlouholeté záhady fyziky. Patří mezi ně uspořádání stavů hmotnosti neutrin, které by mohlo potenciálně vysvětlit nerovnováhu mezi hmotou a antihmotou ve vesmíru.
Přesnost, kterou poskytuje JUNO, by mohla předefinovat naše chápání základní fyziky. Jak výzkumníci shromažďují více dat, mohou tyto strašidelné částice konečně odhalit tajemství skrytá za standardním modelem, čímž se zlepší naše chápání vesmíru.
