地下700米,广东江门的一处静谧山体深处,一个直径超35米的有机玻璃球正静静捕捉来自宇宙的“幽灵粒子”——中微子。
8月26日,江门中微子实验(JUNO)正式运行取数。这座历时十余年建设的重大科学设施,将着手解决粒子物理学领域未来十年内的重大问题之一:中微子质量排序。
中微子是构成物质世界的基本粒子之一,也是宇宙中最古老、数量最多的粒子,从宇宙大爆炸起就弥散在宇宙中,无处不在却又“神出鬼没”,几乎不与任何物质发生反应,导致人们不仅看不到,就连探测也十分不易。中微子就像宇宙留给人类的一道谜题。早在2003年,我国便论证设计了第一代中微子实验装置——大亚湾中微子实验。
如今,江门中微子实验接过了接力棒。它不仅要解答中微子质量排序问题,还将以更高精度测量中微子振荡参数,并涉足超新星、地球中微子、太阳中微子等研究。
江门中微子实验的探测器核心是一个装载2万吨液体闪烁体的有机玻璃球,外壁镶嵌着数万只光电倍增管,一旦有中微子与之发生反应,就会发出微弱的光信号——这些信号将被放大、记录、分析,如同在深海中倾听宇宙的低语。
按计划,江门中微子实验设计使用寿命可达30年,后期可升级改造为无中微子双贝塔衰变实验,将探测中微子绝对质量,检验中微子是否为马约拉纳粒子,从而解决粒子物理、天体物理和宇宙学的前沿交叉热点难题。
(据新华社广州8月26日电)