El trabajo publicado en la revista científica Physical Review Letters
La colaboración internacional del experimento OPERA (Proyecto de Oscilación con Aparato de Empaquetado de Emulsiones) presentado hoy, durante un seminario en los Laboratorios Nacionales de Gran Sasso LNGS del Instituto Nacional de Física Nuclear INFN, y en un artículo Publicado en la revista científica. Physical Review Letters, los resultados finales de sus años 5 de observación de neutrinos producidos con el proyecto CNGS, CERN Neutrinos a Gran Sasso, un haz de neutrinos de muones. CNGS Fue creado para verificar el fenómeno de la transformación de los neutrinos muones, midiendo con el detector. OPERA La aparición de los neutrinos tau, tras su viaje desde CERN en los laboratorios subterráneos de la Gran Sasso. En sus resultados finales. OPERA informa un total de eventos 10 indicativos de la transformación de neutrinos de muonis en tau. Este resultado muestra directa e inequívocamente que los neutrinos muónicos oscilan en los neutrinos tau. De hecho, hay tres tipos de neutrinos, muónicos, electrónicos y tau: su transformación es un proceso conocido como "swing", cuyo descubrimiento fue galardonado con el Premio Nobel de Física en el 2015.
Los neutrinos muones producidos en el CERN entre el 2008 y el 2012 con el haz CNGS alcanzaron los laboratorios INFN de Gran Sasso después de recorrer 730 km a través de la corteza terrestre, en milisegundos 2,4. A su llegada fueron revelados por el experimento OPERA, un aparato de unas 4.000 toneladas de masa total, compuesto por 150.000 ladrillos hechos de placas de plomo, con las que interactuaban los neutrinos, y emulsiones nucleares utilizadas para fotografiar las interacciones.
La colaboración de OPERA observó el primer evento de oscilación de un neutrino muón en un tau en el 2010, seguido de cuatro eventos revelados entre el 2012 y el 2015, cuando anunció el descubrimiento de la aparición del tau de neutrinos que había alcanzado por primera vez La significación estadística requerida.
Ahora, ¿gracias a una nueva estrategia de análisis aplicada a toda la muestra de datos recopilados entre 2008 y 2012? ese es el periodo en el que estuvo activo el haz del CERN a los Laboratorios Gran Sasso ?? Se identificaron un total de 10 eventos candidatos, mejorando aún más el nivel de significación estadística del hallazgo. “Analizamos todos los datos con una estrategia completamente nueva, teniendo en cuenta las características únicas de los eventos”, explica. Giovanni De Lellis, a cargo de la colaboración internacional OPERA, profesor de la Universidad de Nápoles Federico II. ?? Y también informamos - continúa De Lellis - la primera observación directa del número de leptones del neutrino tau, es decir, el parámetro que discrimina a los neutrinos de su contraparte de antimateria, los antineutrinos. ??Es muy gratificante ver hoy que los resultados obtenidos exceden en gran medida el nivel de significación estadística que habíamos previsto cuando propusimos el experimento.??.
El fenómeno de la oscilación de neutrinos.
Los tres tipos de neutrinos, electrónicos, muones y tau, que existen en la naturaleza se distinguen porque, cuando interactúan con la materia, producen la leptona cargada eléctricamente de la que llevan el nombre, a saber, el electrón, el muón o el partícula tau. El experimento OPERA Es el único aparato capaz de revelar los tres leptones cargados y, por lo tanto, los tres tipos de neutrinos.
Algunos experimentos en el cambio de milenio habían demostrado que los neutrinos muon, habiendo viajado largas distancias, produjeron menos muones de lo esperado en su interacción con los detectores: esto había sugerido que los neutrinos muon oscilaban en otros tipos de neutrinos. Y, puesto que los electrones detectados fueron consistentes con las expectativas, los físicos han especulado que los neutrinos muón en neutrinos oscilan tau. Este hecho ha sido confirmado de manera definitiva por Opera, a través de la observación directa de ?? ?? aparición de neutrinos tau a una distancia de 730 km de la fuente de neutrinos muón. Comprender el fenómeno de la oscilación de neutrinos también ayuda a arrojar luz sobre algunas propiedades, como la masa, de estas partículas aún misteriosas.
Datos abiertos
La colaboración OPERA ha hecho públicos sus datos a través del Portal de datos abiertos CERN. De esta manera, incluso los investigadores que no son parte de la asociación OPERA pueden usarlos para realizar nuevas investigaciones. Además, los datos disponibles se enriquecen con herramientas de información y visualización que ayudan a su interpretación y uso con fines educativos. Estos OPERA son los primeros datos no producidos en LHC y las únicas interacciones de neutrinos disponibles en el portal Open Data del CERN, un programa lanzado en 2014.
De los neutrinos a la sociedad
Los estudios sobre neutrinos tau continuarán porque De Lellis y sus colegas propusieron el experimento en el CERN barco, capaz de observar miles de neutrinos tau y así estudiar las propiedades del neutrino tau y su antipartícula, el anti-neutrino tau, nunca antes observado. Además de los estudios de neutrinos, el legado de OPERA también reside en el desarrollo de nuevas tecnologías. Los investigadores de Nápoles han desarrollado tecnologías totalmente automatizadas con alta velocidad y precisión submicrométrica que han allanado el camino para el uso a gran escala de las llamadas películas de emulsión nuclear para registrar trazas de partículas. Esta tecnología encuentra aplicaciones en una amplia gama de otras áreas científicas, como la investigación de la materia oscura. De hecho, el experimento está planeado NEWSdm Dirigido por De Lellis para la investigación del tema. oscuro con un enfoque totalmente innovador capaz de medir por primera vez la dirección de origen de estas partículas galácticos, explotando la resolución nanométrica alcanzada por estas nuevas tecnologías.
Los estudios que se llevan a cabo en Nápoles con la tecnología de emulsiones nucleares también tienen una impacto social porque se refieren a la optimización de los planes de tratamiento de la hadronoterapia oncológica, objeto de estudio en el experimento PIE. La terapia de hadrones es una técnica de tratamiento innovadora utilizada en oncología que utiliza haces de partículas llamadas hadrones, como los protones. El proyecto FOOT, de hecho, tiene como objetivo caracterizar el comportamiento de los protones cuando pasan a través de los tejidos humanos con el fin de optimizar sus efectos beneficiosos en la terapia.