Найбільший у світі детектор нейтрино, Підземна нейтринна обсерваторія Цзянмен (JUNO) у Китаї, опублікувала свої перші результати, досягнувши найточніших на сьогодні вимірювань властивостей нейтрино. Лише за 59 днів роботи JUNO перевершив півстоліття попередніх досліджень, звузивши ключові параметри, які визначають ці невловимі частинки з безпрецедентною точністю.
Примарна природа нейтрино
Нейтрино надзвичайно важко досліджувати; трильйони проходять через людське тіло щосекунди, не взаємодіючи. Ці «частинки-привиди» мають незначну масу і рідко залишають слід, проходячи через детектори, що робить їх одними з найважчих для спостереження субатомних об’єктів. Однак вони становлять великий інтерес для фізиків, оскільки містять підказки до фізики за межами Стандартної моделі, нашого поточного найкращого опису будівельних блоків Всесвіту.
Осциляції нейтрино: тріщина в Стандартній моделі
Стандартна модель передбачала, що нейтрино не мають маси, але експерименти довели протилежне. Нейтрино коливаються між трьома «ароматами» — електроном, мюоном і тау — постійно змінюючи свою ідентичність під час руху. Це явище коливань, підтверджене Нобелівською премією з фізики в 2015 році, виявляє властивість, яка не врахована Стандартною моделлю.
«Нейтрино — це єдина частинка, для якої існує властивість, яку Стандартна модель не передбачає», — каже Джоаккіно Рануччі, заступник директора JUNO. «Таким чином, нейтрино є єдиним порталом у фізику за межами Стандартної моделі».
JUNO: величезний стрибок у виявленні
JUNO працює глибоко під землею, де земна кора захищає її від заважаючих частинок. Сам детектор являє собою сферу діаметром 35 метрів, наповнену 20 000 тоннами рідкого сцинтилятора, призначеного для спалаху при взаємодії з нейтрино. Датчики навколо резервуара виявляють ці спалахи, дозволяючи фізикам аналізувати невловимі частинки. Масштаб JUNO виділяє його; він містить у 20 разів більше сцинтилятора, ніж будь-який попередній експеримент, що значно підвищує його чутливість.
Що далі? Пошуки нової фізики
Початкові результати JUNO підтверджують його можливості та вказують на потенціал для проривних відкриттів. Дослідники прагнуть удосконалити вимірювання параметрів нейтринних осциляцій і, зрештою, вирішити давні таємниці фізики. Вони включають упорядкування масових станів нейтрино, що потенційно може пояснити дисбаланс між матерією та антиматерією у Всесвіті.
Точність, яку забезпечує JUNO, може змінити наше розуміння фундаментальної фізики. Коли дослідники збирають більше даних, ці примарні частинки можуть нарешті розкрити секрети, приховані за межами Стандартної моделі, покращуючи наше розуміння Всесвіту.
