JUNO: el mega laboratorio Chino
Para nadie es un secreto que China se ha convertido en una de las mayores potencias científicas y económicas de las últimas décadas. Tan solo en 2022 el país asiático invirtió 28.300 millones de dólares, según reportó el Ministerio de Ciencia y Tecnología. Esta cifra representa el 6.3% del gasto total anual del país, algo que por consecuencia permitió que el 41.6% de las investigaciones científicas se realizaran en China ese mismo año. Las producciones chinas año con año son más complejas y cuantiosas, algo que políticamente ha representado un problema para la relevancia de occidente, y es tema de debate en diversos foros y sesiones gubernamentales de este lado del planeta.
El Observatorio de Neutrinos Subterráneos Jiangmen (Juno por sus siglas en ingles) se localiza en Kaiping, Jiangmen al sur del país, empezó su construcción en el año 2014, y se espera que inicie operaciones para el año 2025. Hasta la fecha se ha invertido alrededor de 311 millones de dólares en su construcción, y aunque su inicio de operaciones será dentro de un año, se calcula que aún se le añadirá al presupuesto unos 127 millones extra, dando un total de alrededor de 438 millones de dólares resultado de la colaboración de 17 países. Juno se encuentra a 700 metros bajo tierra para evitar la radiación ambiental, y consta de una esfera de 35 metros de diámetro hecha de acero inoxidable y acrílico, especialmente construida para ser la principal herramienta de detección del observatorio. La esfera que recolectará los neutrinos emitidos por dos plantas nucleares colocadas a una distancia de 53km cada una, y se espera que resuelva el enigma de estas partículas.
El misterio de los neutrinos
Los neutrinos son partículas subatómicas sin carga eléctrica y con una masa muy pequeña. Fueron propuestos de manera teórica por Enrico Fermi hace 95 años y no fueron comprobados experimentalmente hasta 1956. El nombre neutrinos proviene del italiano y significa “pequeño neutral” haciendo referencia a la falta de carga eléctrica y a la masa pequeña de la partícula.
Los neutrinos son partículas abundantes en el universo, pues se producen en reacciones nucleares, como las que se producen en las estrellas y las plantas nucleares.
Aunque ya sabemos algo de los neutrinos, quedan muchas incógnitas en la física de partículas por resolver. Una de estas preguntas es llamada el “problema de jerarquía de masas”. Este problema indica refiere a la incertidumbre que se tiene sobre las masas de los tres tipos de neutrinos (electron-neutrino, muon-neutrino y tau-neutrino). Actualmente se sabe que los neutrinos tienen masa, pero hasta ahora no han habido experimentos los suficientemente precisos para determinar cuál es más pesado y en qué orden.
Se espera que Juno sea increíblemente preciso en este aspecto, y pueda determinar el orden de la masa de los neutrinos. Este problema es crucial, no solo para comprender la naturaleza física de los neutrinos, sino que este conocimiento podría ayudar a entender los fundamentos del universo como la materia obscura y la evolución del cosmos.
Los desafíos actuales
El problema de la jerarquía de masas enfrenta limitaciones experimentales y tecnológicas, lo que representa la necesidad de la creación de nuevos instrumentos de medición. Uno de los principales desafíos es la detección de los neutrinos debido a su baja interaccionara con la materia. Atraparlos en grandes cantidades requiere de enormes detectores subterráneos, como Juno, para evitar interferencia de radiación cósmica. Y la medición de sus masas es una tarea muy difícil debido a que las diferencias entre ellas deben ser extremadamente pequeñas.
Pese a que la solución de estos problemas puede llevar varios años, Juno apuesta a resolverlos en sus 4 años de operación.
Muy buena publicación, me gustarían más noticias sobre neutrinos 🙂