JUNO behatokia, neutrinoen masaren ehizean

Albiste handia da partikulen fisikaren esparruan: Txinako JUNO neutrinoen behatokiak lehen emaitzak eman ditu, eta inoiz baino zehaztasun handiagoz neurtu du neutrinoaren masa: MeV batean % 3a, hain zuzen ere.

Berez, bi albiste dira. Batetik, behatokia martxan dagoela (2025eko abuztuan inauguratu zuten) eta emaitzak ematen hasi dela. Eta, bestetik, oso zehaztasun handiz egin dituela lehen neurketak. Alegia, ez dute neutrinoaren masa zehatza neurtu, baina asko gerturatu dira. Eta hori albiste handia da.

Neutrinoek historia luzea dute. Erradioaktibitatearen beta desintegrazio ikertzen ari zirela topatu zuten. Eta, esandakoa, hasieran pentsatu zuten ez zuela izango ez karga elektrikorik ezta masarik ere. Kargaren kontuan arrazoia zuten: neutroiek bezala, neutrinoek ere ez dute kargarik, eta alde horretatik izena ondo jarrita dago (Enrico Fermi fisikari italiarrak jarri zien izena, neutroien bertsio txiki bat zirela adierazteko). Baina fisika modernoak erakutsi du neutrinoek badutela masa, oso txikia bada ere. Oso txikia, baita elektroiekin konparatuta ere. Elektroia baino hamar mila aldiz txikiagoa da neutrinoa, gutxi gorabehera.

Eta gutxi gorabehera horretan dago ikerketa honen interesa. Ez dakigu zenbatekoa den masa hori, eta ez dakigu zehaztasun handiz nola neurtu daitekeen ere. Dena den, urtez urte neutrinoarentzat masa-tarte posiblea estutuz joan dira.

1991n hasita, geroz eta esperimentu hobeak egin dituzte neutrinoaren masa neurtzeko. Ikertzaileak hurbiltzen ari dira, pixkanaka. Eta gaurko albistea horixe da, Txinan estreinatu berri den behatoki batek eman duela orain arteko baliorik zehatzena: MeV batean % 3a, hain zuzen ere.

Ikerketa zaila da, neutrinoek ez baitute ia elkarrekintzarik izaten. Hor dator arazoa. Unibertsoko bigarren partikula ugariena da, eta hala ere oso zaila da detektatzea. Kargarik ez duenez, ez du indar elektromagnetikoa jasotzen. Iman baten eremu magnetikoak, adibidez, ez dio eragiten.

Detektatzeko modu bakarrenetako bat da neutrinoek zuzenean talka egitea protoi batekin edo elektroi batekin, bete-betean jotzen badu. Hori oso gutxitan gertatzen da, baina gertatzen da. Neutrino batek Lur planeta zeharkatu dezake talkarik egin gabe, baina, halako batean, mila milioika neutrinoetan batek, kasualitatez, talka egiten du. Hori baliatzen dute normalean fisikariek neutrinoak detektatzeko eta haien masa neurtzeko. Horregatik, neutrinoen detektagailuek, espaziorantz begiratu beharrean, Lurraren zentrorantz begiratzen dute, talka iheskor hori harrapatu nahian.

Txinako JUNO behatoki berria, aldiz, gertu duen zentral nuklear bati begira dago, fisio nuklearrean ere sortzen baitira neutrinoak. Talka horien aztarnak bilatu beharrean, neutrinoen oszilazioak bilatzen dituzte. Neutrinoen bat-bateko aldaketei esaten zaie oszilazio.

Hiru neutrino-mota daude, eta, efektu kuantikoen ondorioz, mota batetik besterako aldaketak gertatzen dira. Aldaketa bakoitzean, energia igortzen dute; hori da JUNOk detektatzen duena, eta energia-kantitate horretatik kalkula daiteke neutrinoaren masa zer balioen artean egon daiteke. Alegia, fisikariek kalkulatzen dute zenbat pisatu behar duen neutrinoak gutxienez energia horrekin bat etortzeko, eta zenbat gehienez. Zehaztasunaren ehiza da. Tartea estutzeko ahalegina.