Dois artigos referentes aos dois primeiros meses de operação do mais novo detector de neutrinos da China, o JUNO, foram publicados no site de pré-publicações arXiv. O observatório subterrâneo que abriga o detector demonstrou uma melhoria drástica na qualidade de suas medições, antes inatingível para os cientistas. Em apenas 59 dias de operação, o detector acumulou dados melhores e mais completos do que todo o esforço científico mundial nos últimos 50 anos, melhorando a precisão da medição de dois parâmetros-chave dos neutrinos em um fator de 1,6.
Por dentro do detector JUNO. Fonte da imagem: IHEP
O Observatório Subterrâneo de Neutrinos de Jiangmen (JUNO), localizado na província de Guangdong, é o maior detector de “partículas fantasmas” — neutrinos — do mundo. Este gigantesco detector esférico, contendo 20.000 toneladas de cintilador líquido, começou a coletar dados de física em 26 de agosto de 2025. Em apenas seus primeiros 59 dias de operação (até 2 de novembro), o JUNO demonstrou um desempenho notável, atendendo plenamente e até mesmo superando as expectativas de projeto, conforme confirmado pelo Instituto de Física de Altas Energias (IHEP) da Academia Chinesa de Ciências.
Em apenas dois meses, o JUNO mediu dois parâmetros-chave das oscilações de neutrinos — sin²θ₁₂ e Δm²₂₁ — com uma precisão 1,5 e 1,8 vezes maior, respectivamente, do que todos os experimentos globais anteriores combinados nos últimos 50 anos. Esses resultados recordes foram possíveis graças ao enorme volume do detector, à resolução energética recorde (aproximadamente 3% por 1 MeV) e à proximidade com poderosos reatores nucleares com uma potência térmica combinada de aproximadamente 36 GW (de duas usinas nucleares próximas).
O JUNO é capaz de detectar neutrinos de origem terrestre (geológica), solar, cósmica e de usinas nucleares. Os próprios reatores emitem antineutrinos, que os cientistas usaram para coletar dados estatísticos durante os dois primeiros meses de operação da instalação. Já foram coletados dados suficientes sobre neutrinos solares, e a medição das características dos neutrinos provenientes de reatores nucleares deverá confirmar as propriedades dessas partículas ou revelar inconsistências, o que indicaria fenômenos físicos até então desconhecidos.
O objetivo da missão JUNO é construir uma hierarquia de massas de neutrinos, que oscilam conforme se movem — transitando de um tipo de neutrino para outro, depois para um terceiro, com o ciclo se repetindo indefinidamente. As estatísticas sobre essas transformações ainda não são suficientes para desenvolver a física dessas partículas que, devido à sua natureza esquiva, já foram consideradas candidatas à matéria escura — elas não possuem carga e têm massa muito pequena. Por exemplo, para um neutrino interagir com a matéria com 50% de probabilidade, ele teria que atravessar uma parede de chumbo com um ano-luz de espessura.
Em resumo, ainda se sabe muito pouco sobre neutrinos.Portanto, cada instrumento novo e mais avançado tem o potencial de revolucionar a ciência. O detector JUNO está pronto para enfrentar problemas fundamentais. Nos próximos anos, o observatório acumulará dados que poderão mudar radicalmente nossa compreensão das partículas elementares e da cosmologia.