En marcha el ambicioso detector de neutrinos JUNO

Recientemente finalizó con éxito el llenado del observatorio JUNO con 20.000 toneladas de líquido centelleador y el detector ya se ha puesto en marcha.

Después de más de una década de preparación y construcción, el JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) se ha convertido en el primero que entra en servicio de una nueva generación de observatorios gigantes de neutrinos.

El funcionamiento hasta ahora del detector demuestra que su eficiencia es la esperada y que incluso la supera en algunos parámetros.

JUNO podrá ahora afrontar el reto de discernir el orden de masas de los neutrinos, concretamente si el tercer estado de masa (ν_₃) es más pesado que el segundo (ν_₂).

“Completar el llenado del detector JUNO e iniciar la recolección de datos marca un hito histórico. Por primera vez, tenemos en funcionamiento 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”, subraya Yifang Wang, portavoz del equipo científico de JUNO e investigador del Instituto de Física de Altas Energías (IHEP), adscrito a la Academia China de Ciencias.

Emplazado a 700 metros bajo tierra cerca de la ciudad de Jiangmen, en la provincia china de Guangdong, JUNO detecta antineutrinos producidos a 53 kilómetros de distancia por las centrales nucleares de Taishan y Yangjiang y mide su espectro energético con una precisión récord.

A diferencia de otros métodos, la determinación del orden de masas mediante JUNO es independiente de los efectos de la materia en la Tierra y prácticamente libre de distorsiones.

Un operario trabajando en un punto del JUNO. (Foto: JUNO Collaboration)

JUNO también proporcionará mejoras de un orden de magnitud en la precisión de varios parámetros de oscilación de neutrinos y permitirá estudios de vanguardia sobre neutrinos del Sol, supernovas y de otras fuentes. Además, proporcionará nuevas oportunidades para explorar áreas desconocidas de la física, incluyendo la búsqueda de neutrinos estériles y la desintegración de protones.

Propuesto en 2008 y aprobado en 2013, la fabricación del observatorio JUNO comenzó con trabajos de construcción subterránea en 2015. La instalación del detector comenzó en diciembre de 2021 y se completó en diciembre de 2024. Después. Se ha llevado a cabo la labor de llenado del líquido, por etapas.

El núcleo de JUNO se encuentra en el centro de una piscina de 44 metros de profundidad. Una estructura de acero inoxidable de 41,1 metros de diámetro da soporte a la esfera acrílica de 35,4 metros, el centelleador, 20.000 tubos fotomultiplicadores) de medio metro, 25.600 tubos fotomultiplicadores de más de 7 centímetros, la electrónica frontal, el cableado, las bobinas de compensación antimagnética y los paneles ópticos. Todos los tubos fotomultiplicadores operan simultáneamente para capturar la luz de centelleo de las interacciones de los neutrinos y convertirla en señales eléctricas.

El equipo científico de JUNO lo integran más de 700 investigadores de 74 instituciones en 17 países y regiones. (Fuente: NCYT de Amazings)