Trung Quốc công bố phát hiện mới về “hạt ma” từ máy dò ngầm

Máy dò ngầm ở Trung Quốc thuộc Đài quan sát Neutrino ngầm Jiangmen (JUNO) vừa công bố những kết quả quan trọng đầu tiên trong nỗ lực tìm hiểu neutrino – loại hạt vũ trụ siêu nhỏ có từ thời kỳ Vụ nổ Big Bang và thường được gọi là “hạt ma” vì rất khó phát hiện.

JUNO bắt đầu thu thập dữ liệu từ tháng 8 năm ngoái. Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature ngày 10/6, nhóm khoa học của dự án đã công bố các phát hiện ban đầu sau 2 tháng vận hành, trong đó có một số phép đo chính xác nhất từ trước đến nay về cách neutrino chuyển đổi giữa 3 dạng, hay còn gọi là 3 “hương”, khi di chuyển trong không gian.

Neutrino gần như không gây tác động khi đi xuyên qua vật chất. Mỗi giây, hàng nghìn tỷ hạt neutrino có thể đi qua cơ thể con người mà không gây hại. Tuy nhiên, do chúng có khối lượng rất nhỏ, việc phát hiện và nghiên cứu loại hạt này luôn là thách thức lớn với các nhà vật lý.

Máy dò hình cầu JUNO được đặt ở độ sâu khoảng 700 m dưới lòng đất. Thiết bị này quan sát “phản neutrino”, tức phiên bản đối lập của neutrino, phát sinh từ các va chạm bên trong 2 nhà máy điện hạt nhân gần đó. Khi phản neutrino gặp các hạt trong máy dò, chúng tạo ra một tia sáng, từ đó giúp các nhà khoa học thu thập dữ liệu.

Các nhà nghiên cứu kỳ vọng JUNO sẽ giúp giải quyết câu hỏi lâu nay về khối lượng của từng dạng neutrino. Hiện giới khoa học cho rằng 2 dạng neutrino có khối lượng tương tự nhau, trong khi dạng còn lại khác biệt, nhưng chưa xác định được cấu trúc khối lượng cụ thể.

Kết quả ban đầu chưa trả lời được câu hỏi này, song cho thấy năng lực của máy dò trong việc kiểm tra những khác biệt rất nhỏ giữa các dạng neutrino và khối lượng của chúng.

Trong thập kỷ tới, 2 máy dò neutrino khác tại Nhật Bản và Mỹ dự kiến bắt đầu thu thập dữ liệu, qua đó đối chiếu kết quả với JUNO bằng các phương pháp nghiên cứu khác nhau.