Первые точные измерения нейтринных осцилляций: обсерватория JUNO представила результаты

Нейтрино — одни из самых неуловимых частиц во Вселенной. Они почти не взаимодействуют с материей, проходя сквозь нее без следа. Чтобы зарегистрировать эти частицы, ученые строят лаборатории глубоко под землей, под водой или во льдах. Новая китайская обсерватория JUNO — один из таких проектов. Она начала работу в августе 2025 года после десяти лет строительства и уже представила первые результаты.

Как устроена JUNO

Обсерватория находится между двумя атомными электростанциями — Янцзян и Тайшань, которые служат мощным источником нейтрино и антинейтрино. Центральный элемент детектора — акриловая сфера диаметром 35 метров, заполненная жидким сцинтиллятором. Она окружена водой высокой чистоты. Вокруг размещено более 43 000 фотодетекторов, которые фиксируют вспышки света, возникающие при прохождении частиц через вещество. Такая конструкция позволяет ученым отделять сигналы нейтрино от фоновых шумов.

Команда исследователей опубликовала результаты первых двух месяцев работы обсерватории в журнале Nature. Они с высокой точностью измерили процесс нейтринных осцилляций — превращения одного типа нейтрино в другой. Эти данные подтвердили, что детектор работает корректно и способен различать разные типы нейтрино.

Повышение точности измерений

Ученым удалось увеличить точность измерения ключевых параметров нейтринных осцилляций в 1,6 раза по сравнению с предыдущими экспериментами. Речь идет об угле смешивания θ₁₂ и разности квадратов масс нейтрино. Результаты были верифицированы несколькими независимыми методами, что подтверждает их надежность.

Основная цель JUNO — определить иерархию масс нейтрино (какой тип нейтрино самый легкий, а какой — самый тяжелый). Для этого ученые будут сопоставлять данные с JUNO и других нейтринных обсерваторий. Ожидается, что значительный прогресс в этой области произойдет с запуском обсерваторий «Гипер-Камиоканде» в Японии и DUNE в США.