Observatórium za 300 miliónov má odhaliť najväčšiu záhadu vesmíru. Je ukryté hlboko pod zemou

Čína sa blíži k dokončeniu pokročilého zariadenia na meranie neutrína, najmenších subatomárnych častíc známych fyzikom. V žulovej jaskyni hlboko pod zalesnenými kopcami v južnej Číne robotníci čoskoro dokončia 600-tonovú guľu, ktorá by mohla odhaliť niektoré z najhlbších tajomstiev modernej fyziky.

Do útrob JUNO sa pozrela aj redakcia portálu NBC News. 

Čo je JUNO

Guľa z plexiskla je stredobodom podzemného neutrínového observatória Jiangmen (JUNO), zariadenia za 300 miliónov dolárov. JUNO je navrhnuté na meranie neutrína, najmenších a najrýchlejších častíc vo vesmíre.

Neutríny, prezývané aj ako „častice duchov“, sú neviditeľné a takmer bezhmotné častice pohybujúce sa rýchlosťou blízkou svetlu. Prichádzajú v troch hmotnostných stavoch, pričom najväčší má len jednu milióntinu hmotnosti elektrónu. Dokážu prechádzať cez Zem a inú hmotu bez akejkoľvek interakcie.

Pochopenie týchto záhadných častíc by mohlo pomôcť vyriešiť jednu z najväčších záhad modernej fyziky, a teda prečo vo vesmíre existuje viac hmoty ako antihmoty, hoci podľa teórie Veľkého tresku by mali byť v rovnováhe.

Unikátne technické riešenie

JUNO je postavené 701 metrov pod zemou, aby bolo chránené pred kozmickým žiarením. K observatóriu vedie dlhý tunel, ktorým sa vedci dostanú pomalou lanovkou pohybujúcou sa rýchlosťou približne 6,4 km/h.

Keď zariadenie začne budúci rok fungovať, jeho centrálna guľa bude uzavretá a naplnená špeciálnou kvapalinou. NBC News bola medzi poslednými, ktorí mali možnosť observatórium navštíviť pred jeho definitívnym uzavretím.

China has built world’s largest transparent spherical detector, a 12-story-tall, 35.4-m-diameter acrylic sphere, 700 m underground at Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) in Guangdong to capture elusive neutrinos, scheduled to begin operation in 2025. #ChinaScience pic.twitter.com/P5H2y5Enkt

— People’s Daily, China (@PDChina) October 11, 2024

Zachytí najmenšie atómy vo vesmíre

Každú sekundu prejdú našimi telami bilióny neutrínov. Pochádzajú zo Slnka, jadrových elektrární či vesmírnych explózií. JUNO zachytáva antineutríny, ktoré vznikajú v dvoch blízkych jadrových elektrárňach vzdialených približne 85 kilometrov.

Špeciálna kvapalina naplní trinásťposchodovú guľu, ktorú následne ponoria do valca s vyčistenou vodou. Antineutríny pri prechode kvapalinou vytvoria krátky záblesk svetla a špeciálne senzory ho zachytia. Vedci predpokladajú, že neutrína a antineutrína kopírujú svoje fyzikálne správanie.

Medzinárodná súťaž vo výskume a ambície Číny

JUNO je prvé z troch plánovaných neutrínových observatórií novej generácie. Japonsko plánuje otvoriť svoje observatórium Hyper-Kamiokande v roku 2027 a USA pripravujú projekt DUNE s plánovaným spustením v roku 2031.

Projekt JUNO je súčasťou čínskej stratégie stať sa do roku 2035 vedeckou a technologickou veľmocou. „Vo vede je najdôležitejšie byť prvý. Byť druhý neznamená nič,“ hovorí Wang Yifang, vedúci projektu a riaditeľ Čínskeho inštitútu Vysoko-energetickej fyziky. Cieľom je spustiť JUNO už budúci rok. 

Napriek medzinárodnej spolupráci na všetkých troch projektoch existujú obavy, že rastúce napätie medzi USA a Čínou by mohlo brániť vedeckému pokroku. USA v posledných rokoch prijali opatrenia na obmedzenie prístupu čínskych vedcov k americkým technológiám.

Looking Glass Lodge: Moderná architektúra uprostred lesa

GALÉRIA+ 7

Budúce prínosy

Hoci praktické využitie výskumu neutrínov je ťažké predpovedať, vedci očakávajú, že prinesie nové technológie a pokrok v oblasti výpočtovej techniky a fyziky častíc. Ako poznamenal taliansky fyzik Sergio Bertolucci: „Ak vylepšíte sviečku, nikdy nevyrobíte elektrickú lampu. Potrebujete skutočný krok.“

Čítajte viac z kategórie: Inovácie a Eko