MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
На сайте препринтов ArXiv вышли две работы, посвящённые первым двум месяцам работы новейшего китайского детектора нейтрино JUNO. Подземная обсерватория с детектором показала резкий набор качества измерений, ранее недоступный учёным. За каких-то 59 дней работы детектор набрал статистику лучше и полнее, чем вся мировая наука за последние 50 лет, повысив в 1,6 раз точность измерения двух ключевых параметров нейтрино.
Детектор JUNO изнутри. Источник изображений: IHEP
Китайская подземная нейтринная обсерватория JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory), расположенная в провинции Гуандун, представляет собой самый крупный в мире детектор «призрачных частиц» — нейтрино. Этот гигантский сферический детектор, содержащий 20 тыс. тонн жидкого сцинтиллятора, начал сбор физических данных 26 августа 2025 года. Уже за первые 59 дней работы (по 2 ноября) JUNO продемонстрировал выдающиеся возможности, полностью соответствующие и даже превосходящие проектные ожидания, что подтверждено Институтом физики высоких энергий Китайской академии наук (IHEP).
...и снаружи
Всего за два месяца JUNO измерил два ключевых параметра осцилляций нейтрино — sin²θ₁₂ и Δm²₂₁ — с точностью, в 1,5 и 1,8 раза соответственно превышающей точность всех предыдущих мировых экспериментов вместе взятых, проведённых за последние 50 лет. Такие рекордные результаты стали возможны благодаря огромному объёму детектора, рекордному энергетическому разрешению (порядка 3 % на 1 МэВ) и близости к мощным ядерным реакторам общей тепловой мощностью около 36 ГВт (от двух работающих неподалёку АЭС).
Обсерватория JUNO способна регистрировать нейтрино земного происхождения (геологического), солнечного, космического и от атомных электростанций. Собственно, от реакторов исходят антинейтрино, которые использовались учёными для сбора статистики в первые два месяца работы установки. По солнечным нейтрино уже собрано достаточно данных, и измерение характеристик нейтрино от реакторов должно либо подтвердить свойства этих частиц, либо обнаружить несоответствия, что стало бы намёком на неизвестную ранее учёным физику.
Задача JUNO — выстроить иерархию масс нейтрино, которые в процессе движения осциллируют — переходят из одного типа нейтрино в другой, а затем в третий с последующим бесконечным повторением цикла. Статистики по таким превращениям пока недостаточно, чтобы развивать физику этих частиц, которые за свою неуловимость одно время считались кандидатами на роль тёмной материи — у них отсутствует заряд и очень малая масса. Например, для взаимодействия нейтрино с материей с вероятностью 50 % эта частица должна пролететь сквозь стену свинца толщиной в один световой год.
В общем, пока о нейтрино известно не так много, поэтому каждый новый и более совершенный инструмент потенциально способен совершить переворот в науке. Детектор JUNO готов к решению фундаментальных задач. В ближайшие годы обсерватория накопит данные, способные радикально изменить наше понимание элементарных частиц и космологии.
Источник:
