Neutrinii sunt printre cele mai misterioase particule din modelul standard al fizicii. Principalul motiv pentru care rămân o enigmă este faptul că sunt extrem de dificil de detectat. În ciuda faptului că 400 de trilioane de neutrini creați în Soare trec prin corpul unei persoane în fiecare secundă, aceștia rareori interacționează cu materia obișnuită, ceea ce face înțelegerea proprietăților lor extrem de dificilă, informează UniverseToday.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Pentru a contribui la rezolvarea acestor mistere, un nou detector de neutrini din China a început recent să colecteze date și speră să ofere informații despre 40-60 de neutrini pe zi timp de următorii zece ani.
Detectorul, cunoscut sub numele de Observatorul Subteran de Neutrini Jiangmen (JUNO), este situat între două centrale nucleare uriașe de la Yangjian și Taishan.
Ambele centrale de fisiune nucleară creează proprii neutrini artificiali, în plus față de cei creați de Soare, ceea ce înseamnă că zona generală ar trebui să fie inundată de aceste particule care rareori interacționează cu materia.
Localizarea subterană strategică
Ca majoritatea detectorilor de neutrini, JUNO este situat sub pământ, la 700 de metri adâncime. Masa fizică a scoarței terestre este menită să blocheze majoritatea celorlalte particule, cum ar fi muonii, să ajungă la detector.
Cu toate acestea, detectorul în sine este acoperit de un detector suplimentar numit „Top Tracker”, care acoperă o piscină cu diametrul de 44 de metri plină cu apă ultra-pură. Rolul acestuia este să detecteze orice particulă rătăcită care ar putea ajunge până la detector.
În interiorul detectorului, 43.212 fotodetectori sensibili captează fotoni individuali din scintilatorul (material transparent folosit de cercetători pentru a detecta particule şi unele forme de radiaţii) lichid, ceea ce va permite cercetătorilor să studieze proprietățile fizice ale neutrinilor și să observe diferențele dintre cele trei tipuri: electron, muon și tau.
Obiectivele științifice ale JUNO
Fiecare tip are caracteristici ușor diferite față de celelalte și au capacitatea de a se transforma între diferitele tipuri, sau de a „oscila” în limbajul fizicienilor particulelor.
Unul dintre principalele obiective ale JUNO este să înțeleagă masa fiecărui tip, dar, având în vedere că această sarcină este extrem de dificilă, cercetătorii speră cel puțin să obțină o imagine asupra ierarhiei maselor, spre exemplu care este cel mai greu versus cel mai ușor.
O altă descoperire potențială este frecvența cu care tipurile se schimbă dintr-unul în altul și care este frecvența oscilației lor.
Implicații științifice majore
Înțelegerea modului în care funcționează neutrinii ar oferi o imagine mai clară în mai multe domenii științifice:
Cosmologie: neutrinii sunt considerați responsabili pentru expansiunea timpurie din timpul Big Bang-ului.
Astrofizică: se crede că oferă perspective asupra supernovelor.
Geologie: rocile radioactive din adâncurile Pământului îi emit.
Un proiect internațional
Aceasta este una dintre motivele pentru care oamenii de știință au investit atât de mult timp și energie în urmărirea proprietăților neutrinilor. JUNO este următorul pas în această călătorie.
Configurația în sine este o colaborare între 74 de institute și 700 de indivizi, ea fiind condusă de Institutul pentru Fizica Energiilor Înalte al Academiei Chineze de Științe.
Ar trebui să funcționeze cel puțin zece ani și să colecteze suficiente date în acest interval de timp pentru a elucida măcar o parte din caracteristicile acestor particule enigmatice.
