У Китаї запрацювала підземна лабораторія для пошуку нейтрино. Вона має найточніший та найбільший у світі рідкий детектор

У Китаї запрацювала підземна лабораторія JUNO для вивчення нейтрино — елементарних частинок, які важко піддаються виявленню, але грають роль у багатьох процесах у Всесвіті. Лабораторія має найбільший серед подібних рідкий детектор, який виявлятиме нейтрино, що народжуватимуться на двох сусідніх атомних електростанціях. Так науковці зможуть точно оцінити характеристики частинок, а зокрема їхню масу — вона підкаже фізикам, яке місце нейтрино посідають у загальній моделі будови матерії та як розвивався Всесвіт від моменту Великого вибуху до сьогодні. Про це розповіли на сайті лабораторії JUNO.

Побудова сфери лабораторії JUNO для вивчення нейтрино. IHEP

Як відбуватиметься полювання на нейтрино?

Лабораторія JUNO розташована на відстані 53 кілометрів від двох атомних електростанцій, під час реакцій на яких утворюються антинейтрино — античастинки нейтрино, що зручно використовувати у дослідженнях. Під час проходження крізь прозору 35-метрову сферу з рідиною антинейтрино взаємодіють з нею з утворенням спалахів світла, які реєструють одразу 20 тисяч надчутливих датчиків. Оскільки детектор розташований за 700 метрів під поверхнею гори, сонячні нейтрино не заважатимуть вимірюванням всередині нього.

Побудова прозорого акрилового купола всередині лабораторії. JUNO Collaboration

За наступні 30 років роботи обсерваторія має зареєструвати достатньо нейтрино, щоб науковці могли точно з’ясувати їхню масу — та взагалі підтвердити її наявність, яку ставить під сумнів Стандартна модель. Зокрема, науковці прагнуть визначити, який із трьох типів нейтрино є найважчим, яким чином вони утворюються та поширюються у Всесвіті й взаємодіють з іншою матерією. Це дозволить науковцям порівняти нейтрино, що утворюються внаслідок активності Сонця та наднових зір, на Землі й у її атмосфері. Вивчення нейтрино допоможе дослідникам краще зрозуміти природу чотирьох основних сил у нашому Всесвіті — гравітації, електромагнітної, сильної та слабкої ядерної взаємодій — і те, чому матерії у ньому більше, ніж антиматерії.

Які лабораторії шукають нейтрино

🌊 На дні Середземного моря поблизу Франції відкрили лабораторію для пошуку нейтрино, які виникають у спалахах наднових або гамма-сплесках.

📡 Зафіксувати нейтрино вдавалося й детекторам темної матерії — хоча їх будують глибоко під землею, сонячні нейтрино здатні в них проникати та створювати хибні сигнали темної матерії.

💫 Нейтринна обсерваторія IceCube зафіксувала на Землі нейтрино, які утворилися в Чумацькому Шляху, а не прилетіли з-за його меж.

🤷‍♀️ Минулого року на Землі зафіксували найбільш високоенергетичне нейтрино, однак науковці так і не знайшли його джерело.