La mai bine de un deceniu de la începerea construcției, China a pus în funcțiune ceea ce este considerat cel mai sensibil detector de neutrini din lume, relatează The Register, potrivit Hotnews. Neutrinii sunt particule subatomice care nu au sarcină electrică și au o masă infimă despre care s-a crezut mult timp că este zero – motive pentru care trec prin majoritatea materiei fără a lăsa vreo urmă a trecerii lor. Fizica nu poate explica pe deplin neutrinii, așa că oamenii de știință sunt interesați să-i observe mai des pentru a înțelege mai bine cum se comportă.
Experimentul Subteran de Neutrini Jiangmen (JUNO) este amplasat la 700 de metri sub un munte și are în dotare un „detector cu scintilator lichid” de 20.000 de tone, despre care Academia Chineză de Științe spune că este „găzduit în centrul unui bazin cu apă de 44 de metri adâncime”. Există, de asemenea, o sferă de acril cu diametrul de 35,4 metri, susținută de un schelet metalic din oțel inoxidabil cu diametrul de 41,1 metri. Întregul ansamblu este înconjurat de peste 45.000 de tuburi fotomultiplicatoare (PMT).
Aceste dispozitive din urmă sunt detectoare de lumină extrem de sensibile. Un scintilator lichid este un fluid care, atunci când este expus radiațiilor ionizante, produce lumină. La JUNO, lichidul este alcătuit în proporție de 99,7% din alchilbenzen, un ingredient care se regăsește în detergenți și agenți frigorifici.
Proiectanții JUNO speră ca neutrinii care trec prin uriașul rezervor să lovească un atom de hidrogen și să producă suficientă lumină pentru ca rețeaua de PMT-uri să le înregistreze trecerea, furnizând astfel date pe care oamenii de știință le pot folosi pentru a înțelege mai multe despre aceste particule. Dincolo de specificațiile tehnice, motivul pentru care cercetătorii sunt încrezători în capacitatea JUNO să „prindă” aceste particule evazive ține de amplasarea facilității – la câteva zeci de kilometri distanță de două centrale nucleare care produc în mod natural neutrini, în timpul procesului de fisiune nucleară. Fiecare fisiune produce, în medie, câțiva neutrini.
Revista pentru Fizica Energiilor Înaltă a Academiei Chineze de Științe afirmă că testele efectuate la JUNO au avut succes, ceea ce sugerează că va putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă de ce unii neutrini sunt mai grei decât alții, pentru a putea începe clasificarea diferitelor tipuri de particule – un obiectiv esențial al instalației. Neutrinii se prezintă în trei stări de masă (m1, m2, m3), iar oamenii de ştiinţă vor să afle care dintre ele este cea mai uşoară şi care este cea mai grea. De ce? Pentru că rezolvarea acestei probleme, denumită „ordin de masă”, este crucială pentru îmbunătăţirea modelului care le permite cercetătorilor să înţeleagă mai bine fizica particulelor.
Acest lucru le-ar permite să afle mai multe informaţii despre originea şi destinul Universului. Revista Academiei Chineze de Științe mai notează că cercetători din Japonia, Statele Unite, Europa, India și Coreea de Sud fie s-au programat deja să folosească JUNO, fie plănuiesc experimente acolo. Este un proiect „entuziasmant”, a declarat încă de anul trecut Patrick Huber, directorul Centrului de fizică a particulelor neutrino din cadrul Universităţii Virginia Tech din Statele Unite.
„El va testa serios viziunea noastră asupra oscilaţiei neutrino şi a mecanicii cuantice. Dacă JUNO va arăta că până acum această viziune a fost eronată, atunci va fi o revoluţie”, a adăugat el. Studiul particulelor neutrino în cadrul observatorului din China i-ar putea ajuta pe cercetători, de asemenea, să înţeleagă mai bine stelele, Soarele şi exploziile stelelor masive. Va fi nevoie de aproximativ şase ani de date ştiinţifice pentru a găsi răspunsul la întrebarea legată de „ordinul de masă”.
Experimente similare sunt efectuate sau sunt planificate în Statele Unite şi Japonia. Însă JUNO este „înaintea tuturor”, a declarat pentru AFP Jennifer Thomas, fizician la University College London.
