Крупнейший китайский подземный нейтринный детектор JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) обнародовал свои первые значимые научные результаты, продемонстрировав самые точные на сегодняшний день измерения нейтринных осцилляций.
Установка, расположенная на глубине 700 метров под землей, позволила получить беспрецедентно детальное представление о том, как эти трудноуловимые элементарные частицы меняют свои свойства во время движения через пространство.
Ученые полагают, что новые данные способны помочь в решении фундаментальных вопросов современной физики, включая загадку асимметрии между материей и антиматерией.
Нейтрино являются одними из самых распространенных частиц во Вселенной, однако они крайне слабо взаимодействуют с веществом и обладают чрезвычайно малой массой. Долгое время физики даже предполагали, что эти частицы, миллиарды которых ежедневно проходят через тело человека, вообще не имеют массы. Однако открытие нейтринных осцилляций доказало обратное: нейтрино способно самопроизвольно менять свой тип, или «аромат», во время движения, что напрямую связано с наличием у него массы.
Два месяца, изменившие представления о частицах
Проект JUNO представляет собой международное сотрудничество под руководством Института физики высоких энергий Китайской академии наук, объединяющее более 700 исследователей из 75 научных организаций в 17 странах. Основу установки составляет гигантский сферический резервуар, заполненный 20 тысячами тонн сверхчистого жидкого сцинтиллятора, который испускает вспышки света при взаимодействии с нейтрино. Десятки тысяч фотосенсоров фиксируют слабые сигналы, возникающие при столкновениях антинейтрино от двух расположенных поблизости атомных электростанций.
Для первого анализа ученые использовали данные, собранные в период с 26 августа по 2 ноября 2025 года. После исключения времени технических остановок исследование охватило 59 дней эффективных наблюдений. Полученные результаты показали, что JUNO способен измерять энергию нейтрино с точностью около 3% при энергии 1 МэВ, что является лучшим показателем, достигнутым на сегодняшний день в подобных экспериментах. Анализ также подтвердил, что среди трех типов нейтрино два обладают близкими массами, тогда как третье массовое состояние заметно отличается.
Путь к разгадке тайны антиматерии
Руководитель проекта и официальный представитель коллаборации JUNO Ван Ифан отметил:
Достижение столь высокой точности всего за два месяца работы свидетельствует о том, что установка функционирует в полном соответствии с расчетами. Такой уровень чувствительности позволит в ближайшем будущем определить порядок масс нейтрино и искать проявления новой физики за пределами существующих теорий.
Соавтор исследования Лянцзянь Вэнь также подчеркнул, что новые данные демонстрируют потенциал детектора для регистрации еще более тонких эффектов, которые помогут точнее установить связь между ароматами нейтрино и их массовыми состояниями. В дальнейшем JUNO будет изучать не только антинейтрино от ядерных реакторов, но и частицы от Солнца, атмосферы Земли, вспышек сверхновых и даже из недр нашей планеты. Ученые рассчитывают, что эти наблюдения помогут получить новые сведения об асимметрии материи и антиматерии, а также обнаружить признаки физики, выходящей за рамки современной Стандартной модели элементарных частиц.
