Duboko pod zemljom, u srcu južne Kine, otvoren je jedan od najambicioznijih znanstvenih projekata današnjice. Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), vrijedan 300 milijuna dolara, smješten je 700 metara ispod granitnog brda i konstruiran kako bi ulovio gotovo neuhvatljive „čestice duhove“ – neutrine. Ove kozmičke čestice, koje prolaze kroz naša tijela u trilijunima svake sekunde, mogle bi napokon otkriti ključne tajne o nastanku i razvoju svemira.

Što su neutrini – „čestice duhovi“?

Neutrini potječu još iz doba Velikog praska, a emitiraju ih i zvijezde poput Sunca te sudari atoma u akceleratorima čestica. Unatoč njihovoj brojnosti, iznimno ih je teško detektirati jer gotovo nikada ne reagiraju s drugim česticama.

Kako ih je nemoguće „uhvatiti“ izravno, znanstvenici prate njihove rijetke sudare s protonima i česticama materije. Ti sudari stvaraju sitne bljeskove svjetlosti – i upravo njih će detektirati novi kineski laboratorij.

Najveći detektor u podzemlju

JUNO je građen više od devet godina u gradu Kaiping, a njegov položaj 700 metara ispod zemlje štiti ga od kozmičkog zračenja i smetnji.

Središnji dio detektora je sferna struktura od tanke akrilne kupole ispunjene posebnim tekućim medijem koji emitira svjetlost kada kroz njega prođu neutrini. Taj „mjehur“ uronjen je u cilindar s 45.000 tona ultračiste vode.

Neutrini će u detektor stizati iz dviju obližnjih nuklearnih elektrana, a očekuje se da će se zabilježiti oko 50 „bljeskova“ dnevno.

Ključno pitanje: hijerarhija neutrina

Znanstvenici već dugo znaju da neutrini imaju tri „okusa“ – ili „flavore“ – te da se tijekom kretanja svemirom neprestano izmjenjuju između njih. Međutim, nepoznato je kojim redoslijedom dolaze od najlakšeg do najtežeg.

„Uskoro ćemo znati hijerarhiju mase neutrina“, rekao je Wang Yifang iz Kineske akademije znanosti za The Times. „A znajući to, možemo razviti model za fiziku čestica, neutrine i samu kozmologiju.“

Izazov koji traži godine

Prema procjenama fizičara, potrebno je zabilježiti najmanje 100.000 bljeskova kako bi podaci imali statističku vrijednost. Za to će biti potrebno oko šest godina.

Profesorica Kate Scholberg sa Sveučilišta Duke, koja nije uključena u projekt, upozorila je da se radi o iznimno zahtjevnom zadatku: „To je zapravo vrlo odvažan pothvat.“

Globalna utrka u proučavanju neutrina

JUNO neće biti jedini ovakav detektor na svijetu. Japan gradi projekt Hyper-Kamiokande, a u SAD-u se razvija Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE). Očekuje se da će japanski detektor biti aktivan 2027., a američki 2031. godine. Oni će uspoređivati rezultate s kineskim laboratorijem, ali koristeći drugačije metode detekcije.

Zašto su neutrini toliko važni?

Neutrini, prisutni od Velikog praska, mogu pomoći znanstvenicima da bolje shvate kako se svemir razvijao i širio tijekom milijardi godina.

Jedno od najvećih pitanja na koje bi mogli ponuditi odgovor jest – zašto svemir postoji gotovo isključivo od materije, dok je njezin „blizanac“, antimaterija, gotovo potpuno nestala.

„Oni su dio velike slike“, naglasila je profesorica Scholberg.

Otkrivena tajna života do 100. godine: Znanstvenici otkrili što stogodišnjaci imaju zajedničko

Znanstvenici su otkrili što se nalazi unutar Mjeseca: 'Ostali smo zapanjeni onime što smo vidjeli'

Znanstvenici došli do jezovitog saznanja o postojanju čovječanstva: 'Mi smo zarobljeni'