Juno, detektor neutrino generasi berikutnya, baru saja mulai mengumpulkan data. Selama sepuluh tahun ke depan, detektor, yang merupakan hasil dari kolaborasi internasional yang berbasis di Cina, dengan Prancis diwakili oleh CNRS, akan melacak neutrino, salah satu partikel dasar yang paling membingungkan di alam semesta, dengan presisi dan kinerja yang belum pernah terjadi sebelumnya. Data yang dikumpulkan harus memungkinkan langkah yang menentukan dalam pemahaman kita tentang partikel -partikel ini, yang memberikan kunci utama untuk menentukan komposisi alam semesta dan evolusinya, serta ke dunia partikel subatomik.
Commissioning detektor raksasa Juno ( Observatorium Neutrino Bawah Tanah Jiangmen ) adalah bagian dari pencarian panjang yang dimulai sekitar 90 tahun yang lalu, yaitu, untuk menggambarkan sifat -sifat neutrino dan memahami peran yang mereka mainkan dalam cara kerja alam semesta. Mereka adalah partikel fundamental yang paling berlimpah di alam semesta: diperkirakan bahwa sekitar 400 triliun neutrino yang dipancarkan oleh matahari saja melewati kita setiap detik. Alasan mengapa kita tidak merasakannya adalah karena mereka hampir tidak berinteraksi dengan materi sama sekali. Akibatnya, mereka sangat sulit dideteksi, itulah sebabnya kita masih tahu sedikit tentang neutrino dan sifatnya meskipun ada beberapa dekade penelitian. Kita tahu bahwa ada tiga jenis neutrino yang berbeda, bahwa mereka memiliki massa kecil – meskipun belum ada percobaan yang berhasil menentukan ini secara tepat-, dan bahwa mereka dapat berubah dari satu jenis ke jenis lain saat mereka bepergian, sebuah fenomena yang dikenal sebagai osilasi. Untuk memperumit hal -hal lebih jauh, neutrino adalah partikel netral yang tidak menghasilkan sinyal langsung dalam detektor. Para ilmuwan harus menggunakan hasil interaksi langka mereka dengan partikel lain. Detektor Juno raksasa, yang dirancang oleh kolaborasi internasional yang melibatkan beberapa laboratorium CNRS di Prancis, menggunakan salah satu metode deteksi tidak langsung ini pada skala yang sangat besar dan dalam kondisi optimal untuk meningkatkan jumlah partikel yang terdeteksi dan meningkatkan presisi.
Terletak 700 meter di bawah tanah antara dua pembangkit listrik tenaga nuklir utama di Yangjian dan Taishan, yang keduanya terus-menerus memberikan aliran neutrino buatan yang berlimpah, detektor terkemuka dunia ini terdiri dari pembuluh bola yang transparan dengan interaksi yang diisi dengan netasi yang diisi dengan netisi yang sangat sensitif. Sekitar 43.212 photomultipliers (detektor cahaya yang mampu mendeteksi satu foton) ditempatkan di seluruh bidang transparan secara terus -menerus memantaunya, pada penglihatan untuk setiap kilatan. Ini adalah sinyal gabungan dari puluhan ribu 'mata' ini yang memungkinkan untuk menentukan sifat -sifat neutrino yang menyebabkan flash. Tangki bola itu sendiri direndam dalam kumpulan air ultra-murni 44 M'in diameter dan ditutup dengan detektor besar yang disebut pelacak teratas, yang tugasnya adalah untuk mengidentifikasi dan mengkarakterisasi kehadiran dalam detektor partikel liar seperti muon kosmik, untuk menghindari kebingungan dengan sinyal neutrino dari pembangkit listrik.
Selama periode sekitar 10 tahun, detektor ini terutama akan fokus pada karakterisasi fenomena osilasi neutrino setepat mungkin. Secara khusus, fisikawan akan berusaha untuk menentukan frekuensi yang tepat di mana neutrino dari reaktor nuklir berubah dari satu jenis ke jenis lainnya. Semakin akurat pengukuran ini terbukti, semakin banyak ilmuwan akan dapat menyimpulkan nilai -nilai lain yang bergantung padanya. Salah satu nilai -nilai ini adalah minat khusus: hierarki massa neutrino, dengan kata lain, manakah dari tiga jenis neutrino yang paling masif, dan mana yang paling sedikit. Jawaban 'logis' adalah bahwa ia mengikuti urutan massal partikel lain, tetapi fisika neutrino sangat membingungkan sehingga para ilmuwan mungkin akan terkejut dalam bentuk hierarki yang berbeda.
Namun, di atas dan di atas kebutuhan untuk mendapatkan pemahaman yang mendalam tentang neutrino sendiri, pencarian jangka panjang ini sangat penting dalam banyak bidang fisika. Dalam kosmologi, neutrino memainkan peran kunci dalam banyak proses di alam semesta, seperti inflasi alam semesta yang sangat cepat pada saat -saat pertama keberadaannya, atau hilangnya antimateri yang mendukung materi. Dalam astrofisika, neutrino memberikan bukti kunci untuk pemahaman bencana besar seperti supernova. Mereka sebenarnya adalah tanda pertama dari peristiwa semacam itu, sebelum kilatan cahaya yang sangat besar dan memperingatkan para astronom dengan ledakan yang akan datang. Lebih dekat ke rumah, neutrino dapat membantu kita lebih memahami proses nuklir yang bekerja di jantung Matahari. Neutrino lain yang diproduksi oleh radioaktivitas alami batu memberi kita wawasan yang berharga dan belum pernah terjadi sebelumnya tentang peristiwa yang jauh di dalam interior bumi. Juno akan menjadi detektor paling sensitif dari neutrino yang pernah dibangun.
Detektor Juno adalah produk dari kolaborasi internasional yang melibatkan 74 lembaga dari Asia, Eropa dan Amerika, dan memiliki sekitar 700 anggota. Ini dipimpin oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (CAS) melalui Institute of High Energy Physics (IHEP). Juru bicaranya, Yifang Wang, direktur IHEP, juga seorang rekan-rekan CNRS. Laboratorium CNRS terlibat di setiap tahap proses. Dari desain dan konstruksi detektor hingga operasinya, mereka memainkan peran kunci dalam fase start-up, dan akan terus menempati posisi sentral di seluruh misi, melalui manajemen, pemeliharaan dan eksploitasi ilmiah dari data eksperimental.
Video:
Sumber daya:
https://www.in2p3.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/juno-un-geant-pour-ecouter-la-discrete-valse-des-neutrinos
Infografis Menjelaskan Eksperimen Juno: https://www.in2p3.cnrs.fr/sites/institut_in2p3/files/news/2025-09/infographie_juno.pdf
Banyak gambar konstruksi percobaan tersedia di pustaka foto IN2P3: https://phototheque.in2p3.fr/index.php?/category/2032
Video Timelapse dari Konstruksi Detektor – Video Kolaborasi Juno
https://youtu.be/ydisoeuixzc
Foto: https://ihepbox.ihep.ac.cn/ihepbox/index.php/s/1n7sygyisferuin
