Trung Quốc vừa ghi dấu ấn quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học với việc hoàn thành quả cầu dò neutrino lớn nhất thế giới.
"Quả cầu pha lê" khổng lồ này, có đường kính 35,4 mét và cao tương đương tòa nhà 12 tầng, nằm sâu 700 mét dưới lòng đất tại tỉnh Quảng Đông.
Đây là thành tựu nổi bật của Đài quan sát Neutrino dưới lòng đất Giang Môn (JUNO), một cơ sở khoa học quy mô lớn được xây dựng để "săn lùng" những hạt neutrino - thường được gọi là "hạt ma" do bản chất khó nắm bắt và vai trò quan trọng trong việc giải mã những bí ẩn của vũ trụ.
"Vì neutrino hiếm khi tương tác với vật chất thông thường, chúng có thể dễ dàng xuyên qua cơ thể chúng ta, các tòa nhà hoặc toàn bộ Trái đất mà không bị phát hiện, do đó có biệt danh là 'hạt ma'," các nhà khoa học cho biết.
"Bằng cách nghiên cứu neutrino, chúng ta có thể hiểu tại sao vũ trụ trở thành như ngày nay và tương lai của vũ trụ sẽ ra sao," ông Wang Yifang, nhà khoa học trưởng của JUNO, chia sẻ.
Quả cầu acrylic này sẽ được đổ đầy 20.000 tấn chất lỏng đặc biệt có khả năng "phát sáng" khi phát hiện neutrino.
Neutrino là những hạt cơ bản mang thông tin quan trọng về vũ trụ. Chúng cực kỳ nhỏ, trung hòa về điện và di chuyển với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Mặc dù nhỏ bé, neutrino được coi là những viên gạch cơ bản cấu tạo nên vũ trụ, cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cấu trúc và sự tiến hóa của nó.
"Kể từ vụ nổ Big Bang, chúng đã lan tỏa khắp vũ trụ, được tạo ra trong các hiện tượng khác nhau, chẳng hạn như phản ứng hạt nhân bên trong các ngôi sao, vụ nổ siêu tân tinh, hoạt động của lò phản ứng hạt nhân và sự phân rã phóng xạ của các chất trong đá," thông cáo cho biết.
Do neutrino hiếm khi tương tác với vật chất nên việc phát hiện chúng là vô cùng khó khăn. Mục tiêu chính của JUNO là xác định thứ bậc khối lượng neutrino, điều này sẽ tác động đáng kể đến hiểu biết của chúng ta về sự phát triển của vũ trụ. Đài quan sát cũng sẽ khám phá các hiện tượng khác như siêu tân tinh, neutrino khí quyển và neutrino mặt trời.
JUNO được khởi động vào năm 2015, là dự án hợp tác giữa Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) và chính quyền tỉnh Quảng Đông. Dự án hiện đã bước vào giai đoạn cuối cùng và dự kiến đi vào hoạt động đầy đủ vào tháng 8 năm 2025.
"Sau khi hoàn thành, JUNO dự kiến sẽ thu được khoảng 40 neutrino lò phản ứng, một số neutrino khí quyển, một geoneutrino và hàng nghìn neutrino mặt trời mỗi ngày. Với việc thu thập dữ liệu trong khoảng thời gian sáu năm, ước tính phòng thí nghiệm có thể phát hiện khoảng 100.000 neutrino."
Đài quan sát đột phá này được xây dựng dựa trên thành công của Thí nghiệm Neutrino Lò phản ứng Vịnh Daya, nơi các nhà vật lý Trung Quốc và nước ngoài đã đo được loại dao động neutrino thứ ba vào năm 2012. JUNO, với quy mô lớn hơn và độ nhạy cao hơn, hứa hẹn sẽ mở ra những chân trời mới trong nghiên cứu neutrino.