Neutrinoen masaren ehizean, JUNO behatokia

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 aurkitu, 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. Eta kargaren kontuan arrazoia zuten, neutroiak bezala, neutrinoek ez dute kargarik, eta alde horretatik izena ondo jarrita dago (bide batez, 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. Bide batez, oso txikia da, baita elektroiekin konparatuta. Elektroia baino hamar mila aldiz txikiagoa da nautrinoa, gutxi gorabehera.

Eta gutxi gorabehera horretan dago ikerketa honen interesa. Ez dakigu zenbatekoa den masa hori, eta, hain zuen ere, ez dakigu nola neurtu zehaztasun handiz. Dena den, denborarekin neutrinoarentzat masa-tarte bat posible zein den estutu egin dugu.

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, nahiz eta oraindik ez dakigun masa zehatza, 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 berriak, aldiz, gertu duen zentral nuklear bati begira dago, fisio nuklearrean ere sortzen baitira neutrinoak. Baina talka horien aztarnak bilatu ordez, neutrinoen oszilazioak bilatzen dituzte. Oszilazioak deitzen zaie neutrinoen bat-bateko aldaketei. Hiru neutrino-mota daude, eta, efektu kuantikoen ondorioz, mota batetik besterako aldaketak gertatzen dira. Eta 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.