Sâu dưới lòng đất ở Trung Quốc, các nhà khoa học đã xây dựng một trong những máy dò neutrino lớn nhất thế giới mang tên JUNO. Nhiệm vụ của thiết bị này là nghiên cứu neutrino – những hạt siêu nhỏ hiện diện khắp mọi nơi.
Khoảng 400 nghìn tỷ neutrino từ Mặt Trời xuyên qua cơ thể bạn mỗi giây, nhưng chúng hầu như không tương tác với vật chất, khiến việc phát hiện chúng trở nên vô cùng khó khăn. Để ghi nhận được dù chỉ vài hạt, các nhà nghiên cứu đã đặt JUNO ở độ sâu 700 mét dưới lòng đất, giữa hai nhà máy điện hạt nhân – nơi cũng sản sinh ra neutrino. Mục tiêu của JUNO là ghi lại từ 40 đến 60 sự kiện neutrino mỗi ngày trong suốt 10 năm tới.
Trung tâm của thiết bị là một quả cầu khổng lồ chứa chất lỏng đặc biệt, phát sáng khi bị neutrino va chạm. Bao quanh quả cầu là hơn 43.000 cảm biến siêu nhạy, có khả năng phát hiện cả những tia sáng yếu nhất. Bên trên còn có một bộ phát hiện khác, gọi là Top Tracker, giúp lọc bỏ tín hiệu nhiễu từ các hạt khác có thể xâm nhập.
Nhiệm vụ chính của JUNO là hiểu rõ hơn về ba loại neutrino đã biết: electron, muon, tau và khám phá cách chúng biến đổi, hay “dao động” từ loại này sang loại khác. Một bí ẩn lớn là trọng lượng của từng loại, ít nhất là xác định loại nào nặng nhất và loại nào nhẹ nhất.
Giải mã những câu hỏi này có thể hé lộ cách vũ trụ sơ khai giãn nở, cơ chế hoạt động của vụ nổ siêu tân tinh, và thậm chí giúp ta hiểu rõ những gì đang xảy ra sâu trong lòng Trái Đất.
JUNO là nỗ lực toàn cầu, với sự tham gia của 74 tổ chức và 700 nhà khoa học, được thiết kế để vận hành ít nhất một thập kỷ. Đây là một hành trình đi tìm lời giải cho những bí ẩn sâu xa nhất của vật lý.
