“Portal către Fizica dincolo de Modelul Standard”: Cel mai mare detector de neutrini din lume își începe activitatea cu rezultate impresionante

În adâncurile sudului Chinei, într-un rezervor de 20.000 de tone plin cu lichid, se află un detector capabil să detecteze neutrini. Denumit JUNO, primele rezultate ale acestui detector sunt aici și sunt extrem de promițătoare.

Primele date obținute de la cel mai mare detector de neutrini din lume au fost recent publicate, dezvăluind cele mai precise măsurători ale parametrilor neutrino până în prezent.

După ce a funcționat timp de aproape două luni, cercetătorii de la Observatorul Neutrino Subteran Jiangmen (JUNO), situat în sudul Chinei, au reușit să măsoare cu precizie fără precedent parametrii diferitelor tipuri, sau “arome”, de neutrini.

Rezultatele au precisat valoarea a doi parametri cruciali ai neutrino: unghiul de amestec, care descrie cum diferite stări de masă ale neutrino se combină pentru a forma aromele de neutrino, și diferența pătrată dintre aceste stări de masă.

“Înainte de punerea în funcțiune a JUNO, acești parametri au fost obținuți dintr-o lungă serie de experimente… Jumătate de secol de efort este distilat în valoarea numerică a acestor doi parametri,” a declarat Gioacchino Ranucci, purtătorul de cuvânt adjunct al JUNO, pentru Live Science. “În 59 de zile am depășit 50 de ani de măsurători. Acest lucru oferă o idee despre cât de puternic este [JUNO].”

Primele rezultate ale facilității au fost publicate pe serverul de preprint arXiv și au fost trimise pentru revizuire prin pereche la revista Chinese Physics C.

Neutrino sunt, probabil, cele mai misterioase particule cunoscute. În fiecare secundă, trilioane de neutrino trec prin corpul tău. Cu toate acestea, acestea interacționează foarte rar cu tine sau cu alte materii și au o masă aproape inexistentă, ceea ce le-a adus porecla de “particule fantomă”. Aceasta face ca neutrino să fie unele dintre cele mai greu de studiat particule, deoarece majoritatea pur și simplu trec prin detectori fără a lăsa urme.

Cu toate acestea, fizicienii sunt dornici să afle mai multe despre neutrino, deoarece acestea ar putea să spargă Modelul Standard al fizicii particulelor, care este cea mai bună explicație a lumii subatomice. Deși este o teorie incredibil de reușită, nu este completă — și un lucru pe care nu l-a prezis este că neutrino ar avea masă.

Descoperirea că particulele fantomă au, de fapt, masă (pentru care Premiul Nobel pentru fizică din 2015 a fost acordat) se datorează unui fenomen numit oscilație a neutrino. Neutrino există în trei arome (electron, muon și tau) și își schimbă aceste identități pe măsură ce se deplasează prin timp și spațiu. Motivul acestui fenomen ciudat nu este încă pe deplin înțeles, dar ar putea deține cheia către noi descoperiri fascinante în fizică.

“Fenomenul de oscilație înseamnă că neutrino sunt, până acum, singurele particule pentru care există o proprietate pe care Modelul Standard nu o prezice,” a spus Ranucci. “Astfel, neutrino sunt singurul portal către fizica dincolo de Modelul Standard.”

Pentru a explora proprietățile neutrino și a investiga dincolo de Modelul Standard, oamenii de știință au construit detectoare mari.