Los físicos de la Universidad de Warwick, como parte del Observatorio Subterráneo de Neutrinos de Jiangmen (JUNO) en China, celebran un hito significativo: la puesta en marcha del mayor detector de neutrinos a base de líquido scintilador del mundo. Este ambicioso proyecto ha logrado completar el llenado de 20,000 toneladas de líquido scintilador y ha comenzado a recopilar datos.
Después de más de una década dedicada a la preparación y construcción, JUNO se convierte en el primer experimento de neutrinos de gran escala en alcanzar esta etapa. Las operaciones iniciales y la toma de datos han mostrado que los indicadores clave de rendimiento han cumplido o superado las expectativas, lo que permite a JUNO abordar una de las preguntas más importantes en física de partículas: el ordenamiento de las masas neutrinas, es decir, si el tercer estado masivo (??) es más pesado que el segundo (??).
Un Proyecto Internacional Colaborativo
La Universidad de Warwick estableció su primer grupo JUNO en el Reino Unido en 2021 con el apoyo institucional y del Council of Science and Technology Facilities, así como del China Scholarship Council. Desde entonces, los investigadores han estado trabajando en estudios sobre interacciones neutrinas para el programa atmosférico/GeV de JUNO y coordinando actividades en el Reino Unido, incluyendo la organización de la reunión colaborativa europea y americana para 2025.
El profesor Xianguo Lu, profesor asociado en la Universidad de Warwick y coordinador del Grupo de Trabajo sobre Interacción Neutrina (GANYMEDE) de JUNO, expresó: “Este hito es un logro notable para la colaboración JUNO a nivel mundial. Es un privilegio para Warwick contribuir a un proyecto tan ambicioso, y me siento honrado de que nuestro grupo pueda ser parte de este momento histórico”.
Por su parte, el profesor Yifang Wang, investigador del Instituto de Física de Altas Energías (IHEP) de la Academia China de Ciencias y portavoz de JUNO, comentó: “Completar el llenado del detector JUNO y comenzar la toma de datos marca un hito histórico. Por primera vez, tenemos en operación un detector de esta escala y precisión dedicado a los neutrinos. JUNO nos permitirá responder preguntas fundamentales sobre la naturaleza de la materia y el universo”.
Localización Estratégica y Avances Tecnológicos
Situado a 700 metros bajo tierra cerca de la ciudad Jiangmen en la provincia Guangdong, JUNO detecta antineutrinos producidos a 53 kilómetros por las plantas nucleares Taishan y Yangjiang, midiendo su espectro energético con una precisión récord. A diferencia de otros métodos, la determinación del orden masivo por parte de JUNO es independiente de los efectos materiales en la Tierra y está prácticamente libre de degeneraciones parametrales.
Además, JUNO promete ofrecer mejoras significativas en la precisión respecto a varios parámetros relacionados con oscilaciones neutrinas e impulsará estudios avanzados sobre neutrinos provenientes del Sol, supernovas, la atmósfera y la Tierra. También abrirá nuevas ventanas para explorar física desconocida, incluyendo búsquedas por neutrinos estériles y descomposición del protón.
En el corazón del proyecto se encuentra el mayor detector a base de líquido scintilador jamás construido (20,000 toneladas), ubicado en el centro de una piscina profunda con agua. Una estructura truss hecha acero inoxidable soporta una esfera acrílica con un diámetro impresionante y está equipada con miles de tubos fotomultiplicadores que operan simultáneamente para capturar luz scintiladora generada por interacciones neutrinas.
Desafíos Superados y Futuro Prometedor
El ingeniero jefe Xiaoyan Ma destacó: “La construcción del detector JUNO ha sido un viaje lleno desafíos extraordinarios. Ha requerido no solo nuevas ideas y tecnologías, sino también años dedicados a planificación cuidadosa, pruebas y perseverancia. Cumplir con requisitos estrictos sobre pureza, estabilidad y seguridad exigió la dedicación inquebrantable cientos ingenieros y técnicos”.
JUNO cuenta con más 700 investigadores provenientes 74 instituciones repartidas por 17 países. El profesor Gioacchino Ranucci, portavoz adjunto del proyecto e investigador en la Universidad Milano e INFN-Milano afirmó: “El logro que anunciamos hoy es también resultado fructífero cooperación internacional asegurada por muchos grupos fuera China”.
Diseñado para tener una vida científica útil hasta 30 años, JUNO tiene un camino creíble hacia futuras actualizaciones que podrían permitir búsquedas líderes mundiales sobre descomposición beta doble sin neutrinos. Estas mejoras abordarían cuestiones fundamentales abarcando desde física hasta astrofísica y cosmología.
FIN
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