Observatorium Neutrino Bawah Tanah Jiangmen (JUNO) telah mencapai tonggak ilmiah besar pertamanya. Pada tanggal 10 Juni, Alam menerbitkan hasil fisik pertama dari percobaan tersebut sebagai cerita sampul.
Menggunakan data tervalidasi selama 59 hari yang dikumpulkan antara 26 Agustus dan 2 November 2025, kolaborasi internasional JUNO, yang dipimpin oleh Institut Fisika Energi Tinggi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, melakukan pengukuran yang sangat tepat terhadap dua parameter osilasi neutrino mendasar. Analisis tersebut mengurangi ketidakpastian dalam pengukuran ini sebesar 1,6 kali lipat dibandingkan dengan hasil gabungan eksperimen sebelumnya yang dilakukan selama beberapa dekade.
Mengapa neutrino penting
Neutrino adalah salah satu partikel paling misterius di alam semesta. Mereka tidak membawa muatan listrik, mempunyai massa yang sangat kecil dan hanya berinteraksi lemah dengan materi. Akibatnya, sejumlah besar neutrino melewati bumi, dan bahkan tubuh kita, tanpa meninggalkan jejak.
Karena kesulitannya dalam mendeteksi, neutrino tetap menjadi partikel elementer yang paling sedikit dipahami dari semua partikel elementer yang diketahui.
JUNO mulai mengumpulkan data pada Agustus 2025. Salah satu tujuan ilmiah utamanya adalah menentukan urutan massa neutrino. Eksperimen ini juga dirancang untuk mengukur tiga dari enam parameter pencampuran neutrino dengan presisi lebih dari 1% dan untuk mempelajari neutrino yang dihasilkan oleh supernova, interior bumi, Matahari, atmosfer, dan sumber lainnya.
Hasil penting untuk penelitian neutrino
Studi ini mendapat pujian luas selama tinjauan sejawat.
Pengulas menulis: “Hasil ini tidak hanya memvalidasi kinerja detektor dan metodologi analisis, tetapi juga menjadikan JUNO sebagai pemain kunci di era munculnya fisika osilasi neutrino presisi, dengan implikasi langsung untuk pengujian paradigma tiga rasa, penyesuaian osilasi global, dan penentuan tatanan massa neutrino di masa depan.” »
Alam juga menyoroti pekerjaan di a Berita dan opini artikel, menyatakan:
“Memahami perilaku neutrino sangat penting untuk mengembangkan deskripsi lengkap tentang materi dan gaya pada skala terkecil. Analisis pertama ini membangun keyakinan pada kemampuan detektor untuk menentukan urutan massa. Hasil pertama dari JUNO ini menandai dimulainya era berikutnya dalam pengukuran osilasi neutrino yang tepat dan akan memberikan wawasan tentang sifat-sifat partikel fundamental misterius ini.”
Awal tahun ini, pada bulan April, Fisika TiongkokC menampilkan kinerja detektor JUNO di sampulnya.
Profesor Arthur McDonald, yang menerima Hadiah Nobel Fisika tahun 2015 atas penemuan osilasi neutrino matahari, mengomentari publikasi tersebut:
“JUNO telah mencapai tujuan desainnya, mencapai kemurnian radio, resolusi energi, dan stabilitas detektor yang luar biasa. Eksperimen ini beroperasi penuh dan siap untuk mencapai tujuan fisika ambisiusnya, termasuk menentukan tatanan massa neutrino (NMO), mempelajari parameter osilasi neutrino, mendeteksi neutrino dari berbagai sumber, dan mengeksplorasi fisika di luar model standar untuk partikel elementer.”
Di dalam detektor bawah tanah yang besar
Pusat percobaan JUNO, terletak 700 meter di bawah tanah, terdapat detektor sintilator cair raksasa dengan massa efektif 20.000 ton. Detektornya berada di genangan air sedalam 44 meter.
Struktur pendukung baja tahan karat berukuran diameter 41,1 meter berisi bola akrilik 35,4 meter serta sintilator cair, 20.000 tabung pengganda foto (PMT) 20 inci, 25.600 PMT 3 inci, elektronik ujung depan, kabel, kumparan kompensasi antimagnetik, dan panel optik.
Bagaimana JUNO mendeteksi neutrino
PMT detektor bekerja secara bersamaan untuk menangkap kilatan kecil cahaya berkilau yang dihasilkan ketika neutrino berinteraksi di dalam detektor. Sinyal cahaya ini kemudian diubah menjadi sinyal listrik yang dapat dianalisis oleh peneliti.
Dengan mengukur secara tepat energi neutrino selama interaksi ini, JUNO dapat menentukan parameter osilasi utama dan mempelajari sifat dasar partikel yang sulit dipahami ini.
Diharapkan lebih banyak penemuan
JUNO kini telah beroperasi tanpa masalah selama sembilan bulan.
Saat eksperimen terus mengumpulkan data, para peneliti berharap dapat mempublikasikan serangkaian hasil ilmiah baru mulai musim panas ini. Penemuan masa depan ini dapat memberikan wawasan yang lebih mendalam tentang sifat neutrino dan membantu menjawab beberapa pertanyaan terpenting dalam fisika partikel.
