MADRID, 26 ago. (EUROPA PRESS) -
O maior detector esférico transparente do mundo começou a operar na China, tornando-se a primeira instalação ultragrande dedicada à pesquisa de neutrinos.
Depois de concluir o enchimento de seu detector de cintilador líquido de 20.000 toneladas, o Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), na província de Guangdong, no sul da China, começou a coletar dados após mais de uma década de preparação e construção.
De acordo com a Xinhua, os dados iniciais obtidos durante um teste mostraram que os principais indicadores de desempenho atenderam ou excederam as expectativas do projeto. Esse sucesso coloca o JUNO em posição de enfrentar uma das principais questões da física de partículas nesta década: a ordenação das massas de neutrinos.
"A conclusão do enchimento do detector JUNO e o início da coleta de dados é um marco histórico. Pela primeira vez, colocamos em funcionamento um detector dessa escala e precisão dedicado aos neutrinos. O JUNO nos permitirá responder a perguntas fundamentais sobre a natureza da matéria e do universo", disse Wang Yifang, porta-voz do JUNO e pesquisador do Instituto de Física de Altas Energias (IHEP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), em um comunicado.
Como os neutrinos raramente interagem com a matéria comum, eles podem facilmente atravessar nossos corpos, edifícios ou até mesmo a Terra inteira sem serem detectados, o que lhes valeu o apelido de "partículas fantasmas". Devido à sua natureza elusiva, os neutrinos são as partículas fundamentais menos compreendidas, exigindo detectores maciços para capturar seus menores traços.
Ao passarem pelo detector, os neutrinos têm uma pequena chance de colidir com os núcleos de hidrogênio no líquido, provocando flashes extremamente fracos, que podem ser detectados pelos tubos fotomultiplicadores (PMTs) circundantes e depois convertidos em sinais elétricos.
Localizado a 700 metros de profundidade, próximo a Jiangmen, na província de Guangdong, o JUNO detecta antineutrinos produzidos pelas usinas nucleares de Taishan e Yangjiang, ambas a 53 quilômetros de distância, e mede seu espectro de energia com precisão recorde. Ao contrário de outros métodos, a determinação da ordenação de massa do JUNO é independente dos efeitos da matéria na Terra e praticamente livre de degenerações com outros parâmetros de oscilação de neutrinos.
O JUNO também possibilitará estudos de ponta sobre neutrinos do Sol, de supernovas, da atmosfera e da Terra. Ele abrirá novos caminhos para explorar a física desconhecida, incluindo a busca por neutrinos estéreis e decaimento de prótons, de acordo com o IHEP.
Proposto em 2008 e aprovado pela Academia Chinesa de Ciências (CAS) e pela província de Guangdong em 2013, o JUNO começou a ser construído no subsolo em 2015. A instalação do detector começou em dezembro de 2021 e foi concluída em dezembro de 2024, seguida pelo procedimento de enchimento com água ultrapura e cintilador líquido.
No coração do JUNO está um detector de cintilador líquido com uma massa sem precedentes de 20.000 toneladas, localizado no centro de uma piscina de água com 44 metros de profundidade. Uma estrutura de aço inoxidável de 41,1 metros de diâmetro suporta a esfera de acrílico de 35,4 metros de diâmetro, o cintilador líquido, mais de 45.000 fótons e muitos outros componentes importantes, como cabos, bobinas de blindagem magnética e defletores de luz.
"Construir o JUNO foi um processo extraordinariamente desafiador. Ele exigiu não apenas novas ideias e tecnologias, mas também anos de planejamento cuidadoso, testes e perseverança", disse Ma Xiaoyan, engenheiro-chefe do JUNO.
"Atender aos rigorosos requisitos de pureza, estabilidade e segurança exigiu a dedicação de centenas de engenheiros e técnicos. Seu trabalho em equipe e integridade transformaram um projeto arrojado em um detector funcional, que agora está pronto para abrir uma nova janela para o mundo dos neutrinos", acrescentou.
O JUNO é operado pelo IHEP e envolve mais de 700 pesquisadores de 74 instituições em 17 países e regiões, de acordo com o IHEP.
De acordo com o IHEP, o JUNO foi projetado para ter uma vida científica de até 30 anos. Ele tem o potencial de se tornar uma instalação de pesquisa líder mundial que investiga a escala de massa absoluta dos neutrinos e testa se eles são partículas Majorana (partículas idênticas às suas antipartículas). Ele abordará questões fundamentais da física de partículas, astrofísica e cosmologia, moldando profundamente nossa compreensão do universo.
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