Text redactat en basc i traduït automàticament per Elia i sense revisió posterior. MOSTRA L’ORIGINAL

En la caça de la massa de neutrins, l'observatori JUNO

Els que van trobar neutrins no creien que tinguessin massa. Dècades més tard es va confirmar que sí, que era una massa molt petita, però que la tenien; llavors va començar una caça de la seva determinació, mesurant un rang de valors cada vegada més estret. Ara, un nou centre, l'observatori JUNO de la Xina, ha començat a donar resultats fins en aquesta caça.

Guillermo Roa Zubia

Es tracta d'una gran notícia en l'àmbit de la física de partícules: L'observatori de neutrins JUNO de la Xina ha donat els seus primers resultats i ha mesurat amb més precisió que mai la massa de neutrins, concretament el 3% en un MeV.

En realitat, són dues notícies. D'una banda, que l'observatori, inaugurat a l'agost de 2025, ja està en marxa i ha començat a donar els seus fruits. I, d'altra banda, que ha realitzat els primers mesuraments amb molt alta precisió. És a dir, no han trobat la massa del neutrí, però s'han acostat molt. I això és una gran notícia.

Els neutrins tenen una llarga història. Va ser trobat mentre investigaven la beta desintegració de la radioactivitat. I, el que s'ha dit, al principi van pensar que no tindria ni càrrega elèctrica ni massa. I en la qüestió de la càrrega tenien raó, com el neutró, els neutrins no tenen càrrega, i en aquest sentit el nom està ben posat (per cert, els va posar el nom el físic italià Enrico Fermi per a indicar que eren una petita versió dels neutrons). Però la física moderna ha demostrat que els neutrins tenen massa, per molt petita que sigui. Per cert, és molt petit, fins i tot comparat amb els electrons. El nautrino és aproximadament deu mil vegades més petit que l'electró.

I més o menys en això està l'interès d'aquesta recerca. Es desconeix la massa i, de fet, no se sap com mesurar-la amb exactitud. No obstant això, amb el temps hem comprimit quin és el rang de masses possible per al neutrí.

des de 1991, els experiments per a mesurar la massa del neutrí han anat millorant. Els investigadors es van acostant a poc a poc. I la notícia d'avui és que un observatori recentment estrenat a la Xina ha donat el valor més exacte fins a la data, si bé encara no sabem la massa exacta, el 3% en un MeV.

La recerca és difícil, ja que els neutrins a penes interactuen. Aquí ve el problema. És la segona partícula més abundant de l'univers, i no obstant això és molt difícil de detectar. En mancar de càrrega, no rep la força electromagnètica. El camp magnètic d'un imant, per exemple, no l'afecta. Una de les poques formes de detecció és que els neutrins col·lideixin directament amb un protó o un electró si colpeja de ple. Això succeeix molt rarament, però succeeix. Un neutrí pot travessar el planeta Terra sense col·lidir, però en un moment donat, un dels mil milions de neutrins per casualitat col·lideix. Això és el que els físics normalment usen per a detectar neutrins i mesurar la seva massa. Per això, els detectors de neutrins, en lloc de mirar cap a l'espai, miren cap al centre de la Terra, tractant de capturar aquest xoc fugaç.

El nou observatori JUNO de la Xina, en canvi, està orientat a una central nuclear pròxima, ja que els neutrins també es formen en la fissió nuclear. Però en comptes de buscar petjades d'aquests xocs, busquen oscil·lacions de neutrins. Els canvis bruscos de neutrins es diuen oscil·lacions. Existeixen tres tipus de neutrins i els efectes quàntics fan que es produeixin canvis d'un tipus a un altre. I en cada canvi, emeten energia, que és la que detecta el JUNO, i d'aquesta quantitat d'energia es pot calcular el valor entre el qual pot estar la massa del neutrí. És a dir, els físics calculen quant ha de pesar el neutrí almenys perquè coincideixi amb aquesta energia, i quant com a màxim. És la caça de la precisió; l'intent d'estrènyer la distància.