世界上最大的中微子探测器在地下深处启动
中微子是标准型号.主要原因是它们很难被发现。尽管在太阳中创造的 400 万亿个它们每秒都会穿过人的身体,但它们很少与正常物质相互作用,这使得了解它们的任何信息变得困难。
为了帮助解开他们的谜团,一个新的中微子中国的探测器最近开始收集数据,并希望在未来 10 年内每天提供 40 到 60 个中微子的见解。
该探测器被称为江门地下中微子天文台,或 JUNO,位于阳间和台山的两座巨大核电站之间。这两个裂变除了太阳产生的中微子之外,植物还会创造自己的人造中微子,这意味着整个区域应该充满几乎不相互作用的粒子。
尽管事实上,像大多数人一样中微子探测器,它位于地下。事实上,在地下 700 米。地壳的物理体积旨在阻止大多数其他粒子(如μ子)到达它,而在其他装置中,如IceCube,它做得很好。
即便如此,探测器本身仍被一个名为“顶部跟踪器”的附加探测器覆盖,该探测器覆盖了一个直径 44m 的超纯水池。它的工作是检测任何可能一直到达探测器的杂散颗粒。最终,它无法阻止他们,但可以消除他们可能创建的数据工件。
如果其中一个粒子撞击一个球体内的“液体闪烁体”,该球体周围环绕着 43,212 个可以拾取单个光子的灵敏光电探测器,就会发生该数据伪影。
结合来自所有不同光电探测器的数据将使研究人员能够梳理出中微子的一些物理特性,包括这三种“类型”之间存在哪些差异(如果有的话)。
它们是电子、μ子和tau中微子.每个都具有略有不同的特征,并且它们有能力在不同类型之间转换,或者用粒子物理学家的语言来说是“振荡”。
JUNO 的主要目标之一是了解每个质量的质量,但是,鉴于要求可能太多,研究人员至少希望了解质量的层次结构——即哪个最重和最轻。另一个潜在的发现是类型从一种类型到另一种类型变化的频率——即它们振荡的频率是多少。
了解中微子的工作原理将更清晰地了解宇宙学,它们被认为是对宇宙学早期膨胀负责的大爆炸,天体物理学,因为它们被认为可以提供对超新星甚至地质的见解,因为来自地球深处的放射性岩石会发射它们。这就是科学家们投入如此多的时间和精力来追踪它们的特性的部分原因。
朱诺是这一旅程的下一步。该机构本身是由 74 个研究所和 700 名个人合作的,由中国科学院高能物理研究所领导。
它应该运行至少 10 年,并希望在这段时间内收集足够的数据,以进一步阐明这些神秘粒子的特征。如果是这样,那么多个科学领域将对它更好。