Китайские учёные опубликовали первые и самые точные в истории измерения нейтрино — загадочных субатомных частиц, которые называют «призраками» Вселенной. Данные были получены на новейшей подземной обсерватории JUNO, построенной на юге Китая под защитой 650-метрового слоя скальной породы. Детектор успешно отработал первые 59 дней, и хотя это лишь начало его пути, физики уже называют результаты прочным фундаментом. Наряду с проектами в США и Японии, JUNO стал одним из трёх главных фланговых экспериментов, которые будут определять мировую науку в ближайшие десятилетия.
Нейтрино — это фундаментальные строительные блоки космоса, которые образуются в ядрах звезд и при взрывах сверхновых. Они настолько крошечные и вездесущие, что триллионы из них ежесекундно пролетают сквозь наши тела, вообще не встречая преград. Из-за отсутствия электрического заряда нейтрино не реагируют на магнитные поля и почти не взаимодействуют с обычной материей. Изучать их крайне тяжело, но они способны пролить свет на происхождение тёмной материи, устройство далёких галактик и на то, почему наша Вселенная состоит из материи, а не антиматерии.
Главная цель обсерватории JUNO — разгадать, сколько весят нейтрино. Учёным известно, что у этих частиц есть три типа (или «аромата»), и они умеют превращаться друг в друга прямо на лету, но физики до сих пор не знают, какой из этих типов самый лёгкий, а какой — самый тяжёлый. Первые полученные данные пока не дают точного ответа на этот вопрос, но эксперты уже измерили два важных параметра этих превращений с точностью, которая в 1,6 раза превосходит все предыдущие мировые рекорды. Это доказало, что сложнейшая техника работает идеально.
Сам гигантский детектор стоимостью более 300 миллионов долларов представляет собой огромную подземную сферу, заполненную 20 000 тоннами специальной органической жидкости. Когда через неё пролетают частицы (в данном случае учёные ловили антинейтрино от двух соседних АЭС), жидкость начинает испускать едва заметные вспышки света в полной темноте. Поскольку нейтрино регистрируются крайне редко, JUNO продолжит работать годами в стабильном режиме, улавливая сигналы не только от земных реакторов, но и летящие из глубин Солнца, атмосферы и недр нашей планеты.