700 metrų gylyje. Požeminė sfera. „Ieškos Visatos vaiduoklių...“ (Foto, Video)

Kinijoje pastatyta požeminė observatorija neutrinams aptikti. Tai dalelės, turinčios itin mažą masę ir neturinčios elektros krūvio. Kadangi šiuos neutrinus sunku aptikti, jie vadinami vaiduokliškomis dalelėmis.

Dziangmeno požeminė neutrinų observatorija arba JUNO siekia aptikti šias daleles ir nustatyti jų savybes. Fizikai apie neutrinų egzistavimą žino jau beveik šimtmetį, tačiau vis dar iki galo nesupranta jų prigimties. Mokslininkai tikisi, kad 300 mln. dolerių vertės požeminė observatorija, pasitelkdama aptiktus neutrinus, padės atskleisti kai kurias Visatos paslaptis.

Construction of the detector for China's Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), a multipurpose neutrino experiment lab located 700m underground, has gone halfway through in Guangdong Province and will be completed by year-end. The JUNO is expected to operate in 2024. pic.twitter.com/ZXv4gC6J7E

— China Science (@ChinaScience) June 19, 2023

Neutrinai yra gausiausios elementariosios dalelės Visatoje. Trilijonai jų kas sekundę praskrieja per mūsų kūnus su mumis nesąveikaudamos. Deja, neutrinai praktiškai su niekuo nesąveikauja, todėl juos nepaprastai sunku tirti.

Neutrinai datuojami Didžiuoju sprogimu prieš 13,8 milijardo metų. Juos skleidžia tokios žvaigždės kaip Saulė, kai atomai susiduria dalelių greitintuvuose, ir kaip branduolinių reakcijų atominėse elektrinėse produktas.

Fizikai negali patys aptikti skraidančių neutrinų. Vietoj to, mokslininkai matuoja, kas nutinka, kai neutrinai susiduria su kitomis dalelėmis. Neutrinai retai susiduria su kitomis dalelėmis, todėl norėdami padidinti susidūrimo aptikimo tikimybę, Kinijos fizikai sukūrė naują neutrinų detektorių, vadinamą Dziangmeno požemine neutrinų observatorija arba JUNO.

🇨🇳 CHINA BUILDS NEUTRINO DETECTOR TO UNLOCK COSMIC SECRETS

🔹JUNO Project: China's Jiangmen Underground Neutrino Observatory, buried 2,297 feet underground, will study elusive antineutrinos starting 2025.

🔹Goal: Determine neutrino mass hierarchy and explore the universe's… pic.twitter.com/tStsR9j7tF

— Info Room (@InfoR00M) December 18, 2024

Detektoriaus statyba truko daugiau nei devynerius metus. Jis yra 700 metrų gylyje po žeme, apsaugant jį nuo kosminių spindulių ir radiacijos, galinčios paveikti jo gebėjimą aptikti neutrinus.

Sferos formos struktūra užpildyta skysčiu, kuris skleidžia šviesą, kai pro ją praeina neutrinai. Šios dalelės į detektorių pateks iš dviejų netoliese esančių atominių elektrinių. Sfera yra apgaubta apsauginiu cilindru, kuriame yra 45 000 tonų gryno vandens. Detektoriaus viduje neutrinai susidurs su protonais, skleisdami mažyčius šviesos blyksnius.

Pasitelkdami detektorių, fizikai nori suprasti kai kurias Visatos paslaptis. Yra žinoma, kad neutrinai būna trijų tipų, ir dalelėms judant, šie trys tipai gali transformuotis iš vieno į kitą. Jei tiksliai nustatysime, kuris iš šių neutrinų tipų yra sunkiausias, tai leis mums suprasti, kokie procesai vyko pačiomis pirmosiomis valandomis po Didžiojo sprogimo. Tai leis mums patobulinti standartinį dalelių fizikos modelį ir geriau suprasti, kaip Visata vystėsi ir plėtėsi pačioje savo egzistavimo pradžioje.

Pasak kinų fizikų, prireiks maždaug šešerių metų, kad būtų gauti reikiami 100 000 šviesos blyksnių, kurie leistų gauti statistiškai reikšmingus rezultatus.

Fizikai taip pat tikisi, atradę neutrinus ir išaiškindami jų prigimties paslaptį, išsiaiškinti, kodėl Visata daugiausia sudaryta iš materijos, o jos priešingybė – antimaterija – iš esmės išnyko.