O neutrino indescritível – uma partícula quase sem massa sem carga – teste os limites da criatividade dos físicos, mas às vezes a resposta é apenas para se tornar grande. E o maior detector de todos finalmente se juntou à busca pelas chamadas “partículas fantasmas”.
Após um decreto de construção, o Jiangmen Underground Neutrining Observatory (JUNO) da China começou oficialmente a receber dados em 26 de agosto. O detector esférico gigante fica a cerca de 2,300 metros de subsolo e coleta antineutrino sinaliza de duas plantas nucleares a 33 quilômetros (53 quilômetros) de distância.
A esfera mantém 20.000 toneladas de cintilador líquido que pisam sempre que um antineutrino se aproxima. Ao redor do detector, uma piscina de água de 144 pés de profundidade (de 44 metros de profundidade) forrada com tubos que capturam esses flashes e os convertem em sinais que os cientistas podem analisar.
Como a contraparte antimatéria do neutrino, os antineutrinos presumivelmente têm a mesma massa que os neutrinos. Usando esse recurso, os cientistas de Juno esperam entender melhor a natureza da massa de neutrinos, que a teorização dos físicos opera de acordo com os estranhos princípios mecânicos quânticos.
Neutrinos são estranhos, ponto
As evidências sugerem que trilhões de neutrinos passam por nós a cada segundo. Mas como eles raramente interagem com qualquer coisa, é terrivelmente difícil confirmar sua existência – que, para ficar claro, fizemos muitas vezes, mas não sem muito tempo e esforço (e talvez muitas lágrimas de físico).
Se isso não for suficiente, os neutrinos também vêm em três sabores distintos: elétron, muon e tau. Os neutrinos deslizam entre diferentes sabores em um processo conhecido como oscilação. Existem também três massas identificadas associadas a neutrinos, nomeados sem cerimônia, massa 1, massa 2 e massa 3.
Mas aqui está o problema: os físicos ainda não sabem qual sabor corresponde a qual número de massa – se qualquer um. Isso ocorre porque as regras irritantes, ainda assim, de melhorar a mecânica quântica sugerir Cada sabor de neutrino é uma combinação de diferentes estados de massa.
Até agora, os físicos acreditam que algumas massas de neutrinos têm uma probability um pouco maior de aparecer como um certo sabor, mas ainda não encontraram uma resposta conclusiva. E essa excelente questão sobre a ordem das massas de neutrinos representa um dos principais objetivos de Juno.
O futuro é brilhante, er, brilhante
Mesmo antes do lançamento oficial de Juno, o hungo detector pegou preventivamente os sinais antineutrino, e seus principais indicadores de desempenho “atenderam ou excederam as expectativas de design”, anunciou a colaboração de Juno em um liberar.
“Pela primeira vez, temos em operação um detector dessa escala e precisão dedicada aos neutrinos”, disse Yifang Wang, porta -voz de Juno, no comunicado. “Juno nos permitirá responder a perguntas fundamentais sobre a natureza da matéria e do universo.”
Mais adiante, a extrema sensibilidade de Juno também pode investigar questões tangencialmente relacionadas na física de partículas, como detectar neutrinos estéreis ou investigar decaimentos de prótons. Atualmente, Juno está planejado para concorrer por até 30 anos, durante ou após o que pode receber atualizações para aumentar ainda mais sua sensibilidade. De qualquer forma, não há dúvida de que em breve veremos ciências fenomenais vindo de Juno.
