Після майже десяти років будівництва в Китаї офіційно розпочав роботу один із найамбітніших наукових проєктів сучасності — підземна нейтринна обсерваторія JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory). Вчені називають її початок символом нової епохи у вивченні нейтрино — загадкових елементарних частинок, які щосекунди у неймовірних кількостях проходять крізь Землю і навіть людське тіло, майже ні з чим не взаємодіючи.
Нейтрино часто називають «частинками-привидами». Вони народжуються у величезних кількостях у надрах Сонця, під час ядерних реакцій, вибухів наднових і роботи атомних електростанцій. Їхня особливість у тому, що зафіксувати їх надзвичайно складно: навіть товстезна стіна зі свинцю не стала б для них серйозною перешкодою. Саме тому фізикам доводиться будувати гігантські детектори глибоко під землею, де мінімальний вплив стороннього випромінювання.
JUNO розташована на глибині близько 700 метрів і є значно масштабнішою за своїх попередників. У центрі установки знаходиться гігантська сфера діаметром 35 метрів, наповнена 20 тисячами тонн рідкого сцинтилятора — спеціальної речовини, яка спалахує світлом при взаємодії з нейтрино. Навколо сфери встановлено понад 43 тисячі надчутливих фотопомножувачів, здатних зафіксувати навіть поодинокі фотони. Уся конструкція занурена в басейн із надчистою водою, що додатково захищає експеримент від космічних частинок.
Обсерваторія реєструє антинейтрино, які надходять від атомних електростанцій Янцзян і Тайшань, розташованих за десятки кілометрів. Очікується, що щодня JUNO фіксуватиме від 40 до 60 таких частинок. Головне завдання проєкту — з’ясувати так звану ієрархію мас нейтрино. Відомо, що існує три «смаки» цих частинок — електронний, мюонний і тау-нейтрино, але досі невідомо, який із них найлегший.
Перші результати роботи, отримані лише за кілька місяців спостережень, уже перевершили очікування. Точність вимірювання параметрів нейтринних осциляцій виявилася майже вдвічі кращою, ніж у попередніх експериментах. Це підтверджує, що установка працює саме так, як замислювали інженери й фізики.
Проєкт JUNO розрахований щонайменше на 30 років досліджень. Учені сподіваються не лише остаточно визначити масову ієрархію нейтрино, а й перевірити сучасні теорії елементарних частинок та, можливо, виявити явища, які виходять за межі відомої фізики. Разом з іншими новими детекторами у Японії та США ця підземна сфера може стати ключем до розгадки одних із найглибших таємниць Всесвіту.