Dünyanın ən böyük neytrino detektoru işə düşdü: Yeni fizikaya çıxış qapısı açan heyrətamiz nəticələr

JUNO Detektoru Neytrino Parametrlərində Misli Görünməmiş Dəqiqlik Əldə Etdi

Dünyanın ən böyük neytrino detektoru olan Çinin cənubundakı Jiangmen Yeraltı Neytrino Rəsədxanasından (JUNO) ilk nəticələr açıqlanıb. Bu nəticələr neytrinoların parametrlərinin indiyə qədərki ən dəqiq ölçülərini ortaya qoyur. JUNO detektorunun təqribən iki ay işləməsindən sonra, tədqiqatçılar neytrino növlərinin parametrlərini misli görünməmiş dəqiqliklə ölçə bildilər. Bu nailiyyət, müxtəlif neytrino kütlə vəziyyətlərinin neytrino növlərini necə əmələ gətirdiyini təsvir edən qarışma bucağı ilə bu kütlə vəziyyətlərinin kvadratları arasındakı fərq kimi əsas neytrino parametrlərinin dəyərini daha da dəqiqləşdirir. JUNO-nun sözçüsü müavini Gioacchino Ranucci bildirib ki, bu parametrlər əvvəllər yarım əsrlik tədqiqatların nəticəsi idi: “59 gün ərzində biz 50 illik ölçmələri üstələdik. Bu, JUNO-nun nə qədər güclü olduğunun göstəricisidir.” JUNO-nun ilk nəticələri arXiv preprint serverində dərc edilib və peer-review üçün Chinese Physics C jurnalına təqdim olunub.

Neytrinoların Sirli Dünyası

Neytrinolar, bəlkə də, məlum hissəciklərin ən sirrli olanlarıdır. Hər saniyə bədəninizdən trilyonlarla neytrino keçir. Lakin onlar sizinlə və ya digər maddələrlə nadir hallarda qarşılıqlı əlaqədə olurlar və demək olar ki, çəkiləri yoxdur ki, bu da onlara "xəyalət zərrəcikləri" ləqəbini qazandırıb. Bütün bunlar neytrino-nu öyrənilməsi ən çətin zərrəciklərdən birinə çevirir, çünki əksəriyyəti detektordan heç bir iz buraxmadan keçib gedir. Fiziklər neytrinolar haqqında daha çox məlumat əldə etməyə can atırlar, çünki onlar subatom dünyasının ən yaxşı izahı olan Standart Modeli sındıra bilərlər. Bu nəzəriyyə inanılmaz dərəcədə uğurlu olsa da, tam deyil və neytrinoların kütləyə malik olacağını proqnozlaşdırmırdı. Xəyalət zərrəciklərinin həqiqətən kütləyə malik olduğunun kəşfi (buna görə 2015-ci ildə fizika üzrə Nobel mükafatı verilmişdir) neytrino osilasiyası adlanan bir fenomenlə əlaqədardır. Neytrinolar üç növdə (elektron, müon və tau) mövcuddur və onlar zaman və məkanda hərəkət edərkən bu identikliklər arasında keçid edirlər. Bu qəribə fenomenin səbəbi hələ tam olaraq anlaşılmayıb, lakin o, yeni fizikanın açarı ola bilər. Ranucci qeyd edib ki, osilasiya fenomeni o deməkdir ki, neytrinolar indiyə qədər Standart Modelin proqnozlaşdırmadığı bir xüsusiyyətə malik olan yeganə zərrəciklərdir. Buna görə də, neytrinolar Standart Modeldən kənar fizikaya yeganə portaldır. Neytrino xüsusiyyətlərini araşdırmaq və Standart Modeldən kənara çıxmaq üçün elm adamları yerin dərinliklərində böyük detektorlar qurublar. Burada Yerin qabığı digər hissəciklərdən təbii bir qalxan təşkil edir, xəyalət zərrəcikləri isə keçib detektorda özlərini göstərmək şansı əldə edirlər. JUNO bu neytrino detektorlarının ən yeni və ən böyüyüdür. O, 35 metr diametrində bir kürədir və 19 700 ton maye sintilyatoru ehtiva edir. Bu maye, bir neytrino ilə qarşılıqlı əlaqədə olub işıq parıltısı yaratmaq üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır. Çənin kənarı ətrafında, parıltını dəqiq təyin edə bilən və ona səbəb olan neytrino haqqında faydalı məlumat verən sensorlar yerləşdirilib. Əvvəlki neytrino detektorları da eyni prinsip üzərində işləyirdi; JUNO sadəcə daha böyükdür. O, əvvəlki təcrübələrdən 20 dəfə çox maye sintilyatoru ehtiva edir ki, bu da JUNO-nu neytrinolara qarşı əhəmiyyətli dərəcədə daha həssas edir. Tədqiqatçıların fikrincə, bu, fiziklərə müxtəlif neytrino növləri arasındakı osilasiyanı təsvir edən parametrləri misli görünməmiş dəqiqliklə ölçməyə imkan verib.

Yeni Fizika Axtarışında

JUNO komandası gələcək üçün yüksək ambisiyalara malikdir və bu ilk nəticələr onların bu hədəflərə çatmaq yolunda olduqlarını göstərir. Daha çox zaman və məlumatla, tədqiqatçılar bu osilasiya parametrləri üzərində daha da yüksək dəqiqliyə nail olmağa ümid edirlər. Ömrü boyu JUNO fizikadakı daha qədim sirləri həll edə bilər. Fiziklər neytrino kütlə vəziyyətlərini ən ağırdan ən yüngülə doğru sıralamağı və bəlkə də kainatda maddəyə nisbətən niyə bu qədər az antimaddə gördüyümüzə dair ipuçları tapmağı gözləyirlər. İndilikdə, bu xəyalət zərrəcikləri mövcud nəzəriyyələrimizdən kənar fizikaya dair cazibədar pıçıltılar verib. Daha böyük və daha yaxşı neytrino detektorları ilə kainat haqqında anlayışımız daha da dəqiqləşir.

24 saat