Физики приблизились к ответу на один из важных вопросов о нейтрино — почти неуловимых частицах, которые пронизывают Вселенную и взаимодействуют с обычным веществом крайне редко. Огромный детектор JUNO в Китае собирает данные, которые помогут определить порядок масс трех типов нейтрино. Это может изменить представления ученых о свойствах элементарных частиц.
Нейтрино возникают в ядерных реакциях внутри Солнца и звезд, при радиоактивном распаде и в ядерных реакторах. Они практически не имеют электрического заряда и обладают очень малой массой, поэтому их трудно обнаружить. Миллиарды таких частиц проходят сквозь человеческое тело каждую секунду, почти не взаимодействуя с ним.
Ученые знают, что существует три типа нейтрино, которые могут превращаться друг в друга. Это явление называют нейтринными осцилляциями. Оно доказывает, что у частиц есть масса, но не отвечает на все вопросы о ее величине. В частности, физики пока не установили окончательно, какой из трех массовых состояний самый тяжелый, а какой — самый легкий. Определение этого порядка считается одной из ключевых задач современной физики частиц.
Для ее решения построили Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO). Детектор расположен глубоко под землей и содержит около 20 тысяч тонн специальной жидкости. Когда антинейтрино взаимодействует с веществом внутри установки, возникает слабая вспышка света. Ее регистрируют тысячи светочувствительных датчиков, а по полученным сигналам ученые восстанавливают свойства частиц.
Расположение установки выбрали так, чтобы она могла регистрировать антинейтрино от нескольких атомных электростанций. Анализируя их энергию и характер превращений, исследователи рассчитывают определить порядок нейтринных масс и точнее измерить другие параметры, описывающие поведение этих частиц.
Первые результаты JUNO уже показали, что установка способна проводить измерения с высокой точностью. В июне 2026 года международная научная группа опубликовала результаты анализа первых 59 дней работы детектора. Ученым удалось уточнить два параметра нейтринных осцилляций, снизив неопределенность по сравнению с предыдущими совокупными измерениями примерно в 1,6 раза.
Эти результаты подтверждают работоспособность установки, но пока не означают, что загадка нейтринных масс полностью решена. Для окончательного определения их порядка потребуется больше данных и дальнейший анализ.
Значение эксперимента выходит за рамки изучения одной разновидности частиц. Более точные измерения помогут проверить существующие представления о фундаментальных законах природы и выяснить, не скрываются ли за поведением нейтрино явления, которые пока не объясняет Стандартная модель физики элементарных частиц.
Читайте также: GPT-6 Astra получила 98% на тесте по физике после пересмотра результатов