مرصد جونو للنيوترينو يُصدر النتائج الأولى

أصدر مرصد النيوترينو العملاق تحت الأرض في الصين للتو نتائجه الأولى، وهي واعدة

بقلم جينا برينر حرره كلير كاميرون

تتدفق تريليونات من النيوترينوات عبر أجسادنا كل يوم، تنبض من الشمس والفضاء الخارجي وفي أعماق الأرض. ومع ذلك، فقد ثبت أن دراسة هذه الجسيمات دون الذرية صعبة المنال. لكن هذا قد يتغير قريباً. مدفونًا على عمق 700 متر تحت التلال المتموجة في جنوب الصين، أصدر مرصد النيوترينو الضخم المسمى JUNO نتائجه الأولى بعد 59 يومًا فقط من التشغيل. ويقول الفيزيائيون إنها حتى الآن واعدة للغاية.

يقول عالم فيزياء الجسيمات خوان بيدرو أوتشوا ريكو من جامعة كاليفورنيا في إيرفاين، والذي يشارك في قيادة فريق جونو: “إن نتائج الفيزياء هي بالفعل رائدة عالميًا في المجالات التي تمسها”.

ويقول: “على وجه الخصوص، قمنا بقياس اثنين من معلمات تذبذب النيوترينو، وهذا القياس لكلا المعلمتين هو الأفضل في العالم بالفعل”. تم نشر النتائج في نسختين أوليتين منفصلتين على موقع arXiv.org.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

تم تكليف JUNO – وهو اختصار لمرصد جيانجمن للنيوترينو تحت الأرض – بمهمة صعبة: تحديد ترتيب كتل الأنواع الثلاثة من النيوترينو. بمعنى آخر، هل تتبع “ترتيب الكتلة الطبيعي”، حيث تكون النكهة الأولى للنيوترينو هي الأخف والثالثة هي الأثقل، أم أنها تتبع “ترتيبًا مقلوبًا، حيث تكون حالة كتلة النيوترينو الثالثة هي الأخف؟”

تحمل الإجابة على هذا السؤال آثارًا لا تعد ولا تحصى، بدءًا من إثراء التجارب الأخرى وحتى الكشف عن فيزياء جديدة وحتى شرح بعض الألغاز الكونية. وذلك لأنه على الرغم من كونها خفيفة الوزن، إلا أن النيوترينوات كثيرة جدًا لدرجة أنها قد تلعب دورًا كبيرًا في توزيع المادة في الكون.

يقيس كاشف JUNO الكروي، والذي يشبه حوض سمك يبلغ ارتفاعه 13 طابقًا، في المقام الأول ما يسمى بمضادات النيوترينو الإلكترونية المنبعثة من محطتي يانغجيان وتايشان النوويتين القريبتين. عندما تصطدم الجسيمات ببروتون داخل الكاشف، يؤدي التفاعل إلى إطلاق ومضتين ضوئيتين تعملان على اختبار أنابيب المضاعف الضوئي وتحويلها إلى إشارات كهربائية.

تعتبر القياسات الجديدة الناتجة عن تصادمات النيوترينو والبروتونات الآن هي الأكثر دقة لمعلمتي التذبذب، والتي تعمل كبديل للاختلافات في كتلتها، وفقًا لأوتشوا ريكو.

تقول أوتشوا ريكو: “إنها المرة الأولى التي نقوم فيها بتشغيل أداة علمية مثل JUNO التي عملنا عليها لأكثر من عقد من الزمن. إنه أمر مثير للغاية”. “ومن ثم نرى أننا قادرون بالفعل على إجراء قياسات رائدة عالميًا باستخدامه، حتى مع مثل هذه الكمية الصغيرة من البيانات، فهذا أيضًا أمر مثير حقًا.”

ومع ذلك، سيحتاج الفيزيائيون إلى سنوات من اكتشاف النيوترينو للإجابة على لغز النظام الكتلي.

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.