Нейтрино — фундаментальная частица, участвующая в слабом и гравитационном взаимодействиях. Энергия нейтрино такова, что частица проходит через материю практически без влияния на нее. Чтобы поймать нейтрино, ученым приходится строить лаборатории в толще льда, под водой или под горными массивами. При этом больших объемов плотного вещества недостаточно — размеры детекторов удобнее считать в этажах, чем в метрах. И даже в таких условиях часть детекторов работает не с космическими нейтрино, а с частицами, образовавшимися в реакторах на Земле.
Обсерваторию JUNO в Китае открыли в августе 2025 года после 10 лет строительства. Она расположена в 700 метрах под землей между АЭС Янцзян и АЭС Тайшань, генерирующими нейтрино и антинейтрино. Внутри находится акриловая сфера диаметром 35 метров, наполненная веществом-сцинтиллятором. Она окружена водой высокой чистоты. Вокруг сферы размещено больше 43 000 фотодетекторов, следящих за вспышками в воде и сцинтилляторе. Вспышки появляются, когда через материю проходят разные частицы, в том числе нейтрино. Данные с этих детекторов обрабатывают, очищают от шумов и анализируют, чтобы узнать о нейтрино больше.
Команда ученых, работающих с JUNO, опубликовала результаты первых двух месяцев работы обсерватории в журнале Nature. Физики с высокой точностью измерили процесс нейтринных осцилляций — превращения одного типа нейтрино в другой. Собранный данные доказали, что детектор работает правильно и сможет отделить один тип нейтрино от другого. Ученые сообщили, что увеличили точность измерения ключевых параметров нейтринных осцилляций в 1,6 раза.
Основное направление исследований обсерватории — определить иерархию масс нейтрино. Для этого ученые будут верифицировать данные с JUNO и других обсерваторий. Физики ожидают, что исследования нейтрино значительно продвинутся с началом работы обсерваторий «Гипер-Камиоканде» в Японии и DUNE в США.