Avaldatud töö teaduslikus ajakirjas Physical Review Letters
Rahvusvaheline koostöö ?? katse OPERA (Võnkumine Project emulsioon-Tracking Seadmed) esitas täna seminaril National Laboratories Gran Sasso LNGS kohta ?? National Institute of Tuumafüüsika INFN ja on artikkel avaldatud teaduslikus ajakirjas Physical Review Letters, 5i aastate neutrino vaatluste aasta lõpptulemused, mis on toodetud CNGSi projektiga, CERN Neutrinos Gran Sasso'st, muun neutriinikiire. CNGS see loodi, et kontrollida müone neutriinide teisendamise nähtust, mõõdetuna detektoriga OPERA neutriino tau välimus pärast nende teekonda CERN maa-alustes laborites Gran Sasso. Lõpptulemustes OPERA arutab kokku 10 sündmusi, mis näitavad neutriinode muutumist muonist tauks. See tulemus näitab otseselt ja ühemõtteliselt, et muon neutriinid ostsillaeruvad tau neutriinodes. Tegelikult on kolm tüüpi neutriinorme, müoon, elektrooniline ja tau: nende ümberkujundamine on protsess, mida nimetatakse "kiikumiseks", kelle avastus sai 2015i füüsika Nobeli preemia.
Müoni neutriinod toodetud CERN vahel 2008 ja 2012 koos CNGS tala jõudnud INFN Gran Sasso pärast 730 km teed läbi maakoore, on 2,4 millisekundit. Pärast nende saabumist ilmutati OPERA katse abil aparaat umbes 4.000 tonnise kogumassiga, mis koosnes 150.000 XNUMX pliiplaatidest tellisega, millega neutriinod suhtlesid, ja vastastikmõjude pildistamiseks kasutatud tuumaemulsioonid.
Opera koostöös on täheldatud esimese korral võnkumine muon neutriino viiakse Tau 2010, millele järgneb neli sündmused näitasid vahel 2012 ja 2015 kui ta teatas avastamist tau neutriino välimus ?? jõudnud esmakordselt vajalik statistiline tähendus.
Nüüd, tänu uuele analüüsistrateegiale, mida rakendati kogu ajavahemikul 2008–2012 kogutud andmete valimile ?? see on ajavahemik, mille ajal CERNist Gran Sasso laboratooriumisse töötav kiir toimis ?? Kokku tehti kindlaks 10 kandidaadisündmust, mis parandas leiu statistilise olulisuse taset veelgi. "Analüüsisime kõiki andmeid täiesti uue strateegiaga, võttes arvesse sündmuste ainulaadseid omadusi," selgitab ta Giovanni De Lellis, vastutab rahvusvahelise koostöö OPERA eest, Napoli Federico II ülikooli professor. ?? Ja teatame ka - ta jätkab De Lellis - neutriino tau leptooni arvu esimene otsene vaatlus, see on parameeter, mis eristab neutriinoid nende antiaine kolleinist, antineutriinodest ?? ??Tänapäeval on väga hea meel näha, et saadud tulemused ületavad oluliselt statistilise olulisuse taseme, mida eksperiment pakkus välja?.
Neutriino võnkumise nähtus
Looduses esinevad kolm neutriino, elektroonilise, muuni- ja tau tüüpi tüüpi eristuvad, sest kui nad ainetega suhtlevad, toodavad nad elektriliselt laetud leptonit, millest nad kannavad nime, nimelt elektroni, muunit või osakeste tau. OPERA eksperiment see on ainus aparaat, mis suudab välja tuua kõik kolm laetud leptonit ja seega ka kõiki kolme tüüpi neutriinoreid.
Mõned katsed operatsiooni juures sajandivahetu- oli näidanud, et muon neutriinod pärast reisida pikki vahemaid, müoonid toodetud oodatust väiksem nende koostoimet detektorid: See soovitas, et muon neutriinod võnkuma teistesse tüüpi neutriinod. Ning kuna tuvastatud elektronid olid kooskõlas ennustustega, olid füüsikud eeldanud, et moon neutriino võõrsil on tau neutriinos. OPERA on seda fakti lõplikult kinnitanud, otseselt jälgides tau neutriino välimust 730 km kaugusel moon neutriino allikast. Neutrino võnkumise nähtuse mõistmine aitab ka valgustada mõnede veel salapäraste osakeste omadusi, näiteks nende massi.
Avatud andmed
OPERA koostöö on avalikustanud oma andmed programmi kaudu CERNi avatud andmepank. Sel moel võivad isegi uurijad, kes ei kuulu OPERA partnerlusse, neid uusi teadusuuringuid läbi viima. Veelgi enam, kättesaadavad andmed rikastatakse teabe- ja visualiseerimisvahenditega, mis aitavad seda tõlgendada ja kasutada hariduslikel eesmärkidel. Need OPERA on esimesed andmed, mida ei toodeta LHC-s, ja ainus neutriininteraktsioon, mis tehti kättesaadavaks CERNi Open Data portaalis, mis käivitati 2014-is.
Neutrinoosist ühiskonda
Uuringud tau neutriinode kohta jätkuvad, sest De Lellis ja tema kolleegid pakkusid CERNis välja katse laev, mis on võimeline jälgima tuhandeid tau-neutriinosid ja uurima seeläbi kunagi varem täheldatud tau-neutriino ja selle antiosakeste, anti-neutriino-tau-omadusi. Lisaks neutriinouuringutele seisneb OPERA pärand ka uute tehnoloogiate väljatöötamises. Napoli teadlased on arenenud suure kiirusega ja mikromeetrilise täpsusega täisautomaatsed tehnoloogiad, mis on sillutanud tee nn tuumemulsioonkilede ulatuslikuks kasutamiseks osakeste jälgede salvestamiseks. See tehnoloogia leiab rakendusi paljudes teistes teadusvaldkondades, näiteks tumeaine uurimine. Tegelikult on katse plaanis NEWSdm De Lellise juhitud teema uurimiseks tume täiesti uuendusliku lähenemisviisi abil, mis suudab esmakordselt mõõta nende osakeste galaktilise päritolu suunda, kasutades nende uute tehnoloogiate abil saavutatavat nanomeetrilist lahendust.
Uuringud, mis viiakse Napolis läbi tuum emulsioonide tehnoloogia, on ka sotsiaalne mõju, sest need puudutavad katse uurimisobjekti onkoloogilise hadronoteraapia raviplaanide optimeerimist Jalg. Hadronteraapia on onkoloogias kasutatav uudne ravimeetod, milles kasutatakse osakeste, mida nimetatakse hadroniteks, näiteks prootoneid. FOOT projekt tegelikult mille eesmärk on iseloomustada prootonite käitumist, kui need läbivad inimese kudesid, et optimeerida nende kasulikke mõjusid ravis.