Открыли путь в неизвестную физику: в Китае заработал крупнейший в мире детектор нейтрино (фото)

Два месяца назад начала работу Цзянмэньская подземная нейтринная обсерватория (JUNO) – крупнейший в мире детектор частиц под названием нейтрино. Ученые за это время смогли измерить параметры различных типов, или ароматов, нейтрино с беспрецедентной точностью. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv, пишет Live Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

С помощью детектора нейтрино JUNO физики смогли уточнить значение двух ключевых параметров нейтрино: угла смешивания, описывающего, как различные массовые состояния нейтрино объединяются, образуя ароматы нейтрино, и квадрата разности этих массовых состояний.

До этого физики потратили 50 лет, чтобы определить эти параметры, а ученые смогли сузить их значение всего за 59 дней работы нейтринной обсерватории.

Тайна нейтрино

Нейтрино считается самой загадочной элементарной частицей среди всех известных. Каждую секунду триллионы нейтрино проходят через ваше тело. Но эти частицы имеют очень маленькую массу и почти не взаимодействуют с обычной материей, а потому их назвали "призрачные частицы". Из-за этой особенности нейтрино очень сложно изучать.

Новая информация о нейтрино может разрушить Стандартную модель физики элементарных частиц, которая является лучшим объяснением субатомного мира. Эта модель не является полной, ведь не учитывает гипотетических частиц, а также она не показывала, что нейтрино может иметь массу.

Физики смогли выяснить, что у нейтрино есть масса, пусть и очень маленькая, благодаря такому явлению как нейтринные осцилляции. У нейтрино есть три вида или аромата: электронное, мюонное и тау. Призрачные частицы могут менять свой аромат по мере перемещения в пространстве. Причина этого странного явления пока до конца не ясна, но оно может помочь обнаружить неизвестные явления в физике.

Крупнейший в мире детектор нейтрино

Детектор нейтрино JUNO построен глубоко под землей, ведь земная кора образует естественный экран от большинства других частиц, но призрачные частицы проходят сквозь нее и их можно обнаружить.

Новый детектор нейтрино представляет собой сферу диаметром 35 метров, в которой находится 20 000 метрических тонн жидкого сцинтиллятора. Это вещество, излучающее свет при прохождении нейтрино. Специальные датчики могут точно определить, что это была за вспышка света и какой вид нейтрино ее вызвал.

За время работы JUNO физикам удалось с беспрецедентной точностью измерить параметры, описывающие переход между различными ароматами нейтрино. Ученые надеются в дальнейшем еще лучше уточнить параметры нейтринных осцилляций.

Портал в новую физику

По словам физиков, нейтрино пока что является единственной элементарной частицей, которое имеет свойство, не предсказанное Стандартной моделью физики элементарных частиц. Поэтому ученые считают нейтрино порталом в новую физику.

За время своей работы в течение как минимум шести лет JUNO, возможно, сможет разгадать давние загадки физики. Ученые хотят выяснить, какие ароматы нейтрино являются самыми тяжелыми, а какие – самыми легкими. Это может дать ключ к пониманию того, почему антиматерии во Вселенной меньше, чем материи, хотя во время Большого взрыва было их равное количество.

На данный момент призрачные частицы дают заманчивый намеки на физику, выходящую за рамки современных теорий, говорят ученые.

Как уже писал Фокус, ученые изучили лунный камень и обнаружили большой сюрприз. Оказалось, что крошечный образец лунной почвы, хранившийся более 50 лет, таит в себе астрономическую тайну. Новое открытие может изменить понимание происхождения Луны.