النتائج الأولى لجونو تسلط الضوء على لغز كتلة النيوترينو

أطلقت النتائج الأولى لـ JUNO حقبة جديدة من فيزياء النيوترينو الدقيقة وجعلت العلماء أقرب إلى حل لغز كتلة النيوترينو.

حقق مرصد جيانغمن للنيوترينو تحت الأرض (JUNO) أول إنجاز علمي كبير له. في 10 يونيو، ظهرت نتائج الفيزياء لأول مرة كمقال غلاف في مجلة طبيعة.

باستخدام 59 يومًا من البيانات عالية الجودة التي تم جمعها في الفترة ما بين 26 أغسطس و2 نوفمبر 2025، أجرت JUNO Collaboration، بقيادة معهد فيزياء الطاقة العالية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، قياسات دقيقة للغاية لاثنين من معلمات تذبذب النيوترينو الأساسية. وقد قلل التحليل من حالات عدم اليقين في تلك القياسات بعامل 1.6 مقارنة بالنتائج المجمعة للتجارب السابقة التي أجريت على مدى العقود العديدة الماضية.

لماذا يهم النيوترينوات

النيوترينوات هي من بين الجسيمات الأكثر غموضا في الكون. وهي لا تحمل أي شحنة كهربائية، ولها كتل صغيرة للغاية، ولا تتفاعل إلا بشكل ضعيف مع المادة. ونتيجة لذلك، تمر أعداد هائلة من النيوترينوات عبر الأرض والمباني وحتى الأجسام البشرية في كل ثانية دون أن تترك أي أثر.

نظرًا لصعوبة اكتشافها، تظل النيوترينوات واحدة من الجسيمات الأولية الأقل فهمًا على الرغم من وفرتها في جميع أنحاء الكون.

بدأت JUNO بجمع البيانات العلمية في أغسطس 2025. وهدفها الأساسي هو تحديد ترتيب كتل النيوترينو، وهو أحد أهم الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها في فيزياء الجسيمات. تم تصميم التجربة أيضًا لقياس ثلاثة من معاملات خلط النيوترينو الستة بدقة أفضل من 1%، وللتحقق من النيوترينوات التي تنتجها المستعرات الأعظم، وباطن الأرض، والشمس، والغلاف الجوي، ومصادر أخرى.

النتائج المبكرة تثير إعجاب الباحثين

تلقت الدراسة إشادة قوية أثناء مراجعة النظراء.

“لا تتحقق هذه النتائج من صحة أداء الكاشف ومنهجية التحليل فحسب، بل تثبت أيضًا أن JUNO لاعبًا رئيسيًا في عصر الدقة الناشئ في فيزياء تذبذب النيوترينو، مع آثار مباشرة على اختبارات نموذج النكهات الثلاثة، وتناسب التذبذبات العالمية، والتحديدات المستقبلية لترتيب كتلة النيوترينو.”

كما سلطت مجلة Nature الضوء على أهمية العمل في مقالة “أخبار وآراء” قائلة:

“إن فهم سلوك النيوترينوات أمر بالغ الأهمية لتطوير وصف كامل للمادة والقوى على أصغر نطاق. هذا التحليل الأول يبني الثقة في أن الكاشف سيكون قادرًا على تحديد ترتيب الكتلة. وتمثل هذه النتيجة الأولى من JUNO فجر العصر التالي من القياسات الدقيقة لتذبذبات النيوترينو، وسوف توفر نظرة ثاقبة لخصائص هذه الجسيمات الأساسية الغامضة.”

وفي وقت سابق من هذا العام، الفيزياء الصينية ج ظهرت أداء كاشف JUNO على غلافها. وعلق البروفيسور آرثر ماكدونالد، الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2015 لاكتشاف تذبذب النيوترينو الشمسي، على المنشور قائلاً:

“لقد حققت JUNO أهداف تصميمها، وحققت نقاء إشعاعيًا استثنائيًا، ودقة طاقة، واستقرار الكاشف. التجربة جاهزة للعمل بكامل طاقتها وجاهزة لمتابعة أهدافها الفيزيائية الطموحة، بما في ذلك تحديد ترتيب كتلة النيوترينو (NMO)، ودراسة معلمات تذبذب النيوترينو، والكشف عن النيوترينوات من مصادر مختلفة، واستكشاف الفيزياء خارج نطاق الكون. النموذج القياسي للجسيمات الأولية“.

داخل كاشف JUNO الضخم

وفي مركز المرصد، الواقع على عمق 700 متر تحت الأرض، يوجد كاشف وميض سائل بكتلة فعالة غير مسبوقة تبلغ 20 ألف طن. ويوجد الكاشف داخل بركة مياه يبلغ عمقها 44 مترًا.

هيكل من الفولاذ المقاوم للصدأ يبلغ قطره 41.1 مترًا يدعم كرة أكريليك بطول 35.4 مترًا جنبًا إلى جنب مع وميض سائل، و20000 أنبوب مضاعف ضوئي مقاس 20 بوصة (PMTs)، و25600 أنبوب مضخم ضوئي مقاس 3 بوصة، وإلكترونيات أمامية، وكابلات، وملفات تعويض مضادة للمغناطيسية، ولوحات بصرية.

عندما تتفاعل النيوترينوات داخل الكاشف، فإنها تنتج ومضات صغيرة من الضوء. تعمل فرق PMT معًا لالتقاط ضوء التلألؤ هذا وتحويله إلى إشارات كهربائية. ومن خلال تحليل تلك الإشارات، يمكن للعلماء تحديد طاقة النيوترينوات بدقة واستخراج معلمات التذبذب الرئيسية.

المزيد من الاكتشافات المقبلة

لقد عملت JUNO الآن بنجاح لمدة تسعة أشهر. ومع جمع بيانات إضافية، يتوقع الباحثون تدفقًا مستمرًا من النتائج العلمية الجديدة بدءًا من هذا الصيف.

يمكن أن تساعد هذه القياسات المستقبلية في الإجابة على بعض أكبر الأسئلة المتبقية حول النيوترينوات والكشف بشكل أكبر عن خصائص هذه الجسيمات بعيدة المنال.

مراجع:

“قياس تذبذب نيوترينو المفاعل باستخدام بيانات JUNO الأولى” بواسطة JUNO Collaboration، 10 يونيو 2026، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-026-10538-z

“تجربة جونو تبشر بالجيل القادم من تجارب النيوترينو” بقلم باتريشيا فالي وزويا فالاري، 10 يونيو 2026، طبيعة.
دوى: 10.1038/d41586-026-01585-7

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.