China rompe récord mundial de precisión en neutrinos con el detector JUNO

El Observatorio Subterráneo de Neutrinos de Jiangmen (JUNO), en China, presentó este miércoles sus primeros resultados científicos tras dos meses de operación. El anuncio, realizado en Jiangmen, detalla una medición récord de parámetros fundamentales de oscilación de neutrinos. El proyecto involucra a cientos de investigadores de 17 países. JUNO aspira a resolver misterios esenciales sobre la estructura del universo y la masa de los neutrinos.

China establece un récord global en la medición de neutrinos

El gigantesco detector JUNO, ubicado 700 metros bajo tierra en la provincia china de Guangdong, ha logrado medir con una precisión 1,6 veces mayor que la de todos los experimentos anteriores combinados dos parámetros esenciales de las oscilaciones de neutrinos: θ₁₂ y Δm²₂₁. Lo hizo en apenas 59 días de datos, registrados entre el 26 de agosto y el 2 de noviembre, según el Instituto de Física de Altas Energías (IHEP) de la Academia China de Ciencias.

Estas mediciones determinan cómo los neutrinos —las partículas más abundantes del universo después de los fotones— cambian entre sus distintos “sabores” al desplazarse por el espacio. La precisión alcanzada por JUNO supone un salto científico extraordinario, ya que los neutrinos interactúan tan débilmente que solo se detectan unos pocos destellos de luz por cada billón que atraviesa el detector.

“Lograr tal precisión en solo dos meses demuestra que JUNO está funcionando exactamente como se diseñó”, afirmó Wang Yifang, gerente del proyecto y portavoz de JUNO. Señaló que este nivel de exactitud permitirá al observatorio “determinar pronto el orden de masas de los neutrinos, comprobar el marco de oscilación de tres sabores y buscar nueva física más allá del Modelo Estándar”.

Uno de los resultados más llamativos es la confirmación de la llamada “tensión de neutrinos solares”, una discrepancia persistente entre mediciones realizadas con neutrinos procedentes del Sol y aquellas basadas en antineutrinos de reactores nucleares. JUNO ha conseguido la medición basada en reactores más precisa hasta la fecha, reforzando una diferencia de 1,5 sigma cuya interpretación podría apuntar a física novedosa.

El logro de JUNO resulta especialmente notable porque estas precisiones suelen requerir años de operación en otros detectores. Su diseño —un gigantesco volumen de 20.000 toneladas de centelleador líquido envuelto por más de 45.000 fotomultiplicadores— permite capturar la luz emitida por las escasas interacciones que registran los antineutrinos emitidos por las plantas nucleares de Taishan y Yangjiang, situadas a 53 kilómetros.

Un proyecto internacional para resolver los mayores enigmas del universo

JUNO no es solo un logro chino: es fruto de una década de colaboración entre más de 700 científicos de 74 instituciones en 17 países y regiones. La idea del observatorio se planteó en 2008, fue aprobada en 2013 y las obras subterráneas comenzaron en 2015. El detector quedó completamente instalado en diciembre de 2024, con una vida científica diseñada de al menos 30 años.

Durante ese tiempo, JUNO no solo profundizará en las oscilaciones de neutrinos, sino que podrá participar en la investigación de algunos de los mayores misterios del universo. Entre ellos destaca la jerarquía de masas de los neutrinos, una cuestión crucial para explicar la evolución del cosmos desde los primeros instantes tras el Big Bang.

Los neutrinos podrían desempeñar un papel esencial en el desequilibrio entre materia y antimateria. Aunque el universo debería contener cantidades iguales de ambas, la realidad es que la materia domina casi por completo. Determinar si los neutrinos son sus propias antipartículas —algo que JUNO podría estudiar si en el futuro se añade un módulo de búsqueda de desintegración doble beta sin neutrinos— sería clave para resolver ese enigma.

“El éxito de JUNO refleja el compromiso y la creatividad de toda nuestra comunidad internacional”, declaró Marcos Dracos, presidente de la Junta Institucional de JUNO y físico de la Universidad de Estrasburgo. Este reconocimiento subraya el papel de JUNO como uno de los experimentos más influyentes del panorama global en física de partículas.

La capacidad del detector no se limita a neutrinos producidos por reactores. Su tamaño y sensibilidad permiten explorar neutrinos geológicos, neutrinos atmosféricos e incluso neutrinos procedentes de supernovas cercanas. Si una estrella masiva explotara en nuestra galaxia durante los próximos años, JUNO podría registrar una señal extraordinaria que contribuiría a comprender cómo se forman los elementos pesados en el universo.

Además, su diseño modular y su localización permiten futuras actualizaciones tecnológicas. De ahí que el experimento esté pensado como un pilar científico a largo plazo, capaz de unirse a la próxima generación de observatorios y colaborar con instalaciones internacionales como DUNE (Estados Unidos) o Hyper-Kamiokande (Japón).