Neutrinos ti CERN ka Laboratorium INFN Gran Sasso: OPERA, hasil akhir dina osilasi

Karya anu diterbitkeun jurnal ilmiah Fisik Review Hurup

Kolaborasi internasional tina percobaan OPERA (Project osilasi ku Aparat Emulsion-Racking) dibere ayeuna, salami seminar di Laboratorium Nasional Gran Sasso LNGS National Institute of Nuclear Physics INFN, sareng dina artikel diterbitkeun dina jurnal ilmiah Fisik Review Hurup, hasil ahir tina 5 taun observasi neutrino na anu dihasilkeun ku proyék CNGS, CERN Neutrinos ka Gran Sasso, kebat neutrinos muonic. CNGS eta dirancang pikeun pariksa fenomena transformasi nétrinos muoni, ngukur kalayan detektor opera penampilan tau neutrinos, sanggeus lalampahan maranéhanana ti CERN di laboratorium bawah tanah tina Gran Sasso. Dina hasil ahir-Na opera ngalaporkeun jumlahna aya acara 10 anu nunjukkeun parobahan tina neutrinos tina muon ka tau. Hasilna ieu mendemonstrasikan dina cara langsung tur teu jelas mun netrinos muonic osilasi dina tau neutrinos. Kanyataanna, aya tilu jinis neutrinos, muon, éléktronik jeung tau: transformasina nyaéta prosés anu disebut osilasi, pangajian anu dileler Hadiah Nobel widang Fisika dina 2015.

Nétrinos muonik dihasilkeunna di CERN antara 2008 sareng 2012 kalayan sinar CNGS ngahontal Laboratorium INFN di Gran Sasso sanggeus ngarambat 730 km di dunya bumi, dina 2,4 milliseconds. Kadatanganana aranjeunna diungkabkeun ku ékspérimén OPERA, aparat sakitar 4.000 ton total jisim, diwangun ku 150.000 bata tina pelat timah, anu nétrin berinteraksi, sareng emulsi nuklir dipaké pikeun motret interaksi éta.

Kolaborasi OPERA nyiténan kajadian osilasi munggaran tina muon neutrino dina tau na 2010, dituluykeun ku opat kajadian ngungkabkeun antara 2012 sareng 2015, nalika ngumumkeun penemuan penampilan neutrino tau sanggeus kahontal pentingna statistik perlu. 

Ayeuna, hatur nuhun kana strategi analisa énggal anu dilarapkeun kana sadaya conto data anu dikumpulkeun antara 2008 sareng 2012 ?? éta mangrupikeun waktos anu balok ti CERN dugi ka Laboratorium Gran Sasso aktip ?? Sajumlah 10 kajadian calon dicirikeun, ningkatkeun tingkat taraf statistik tina papanggihan. "Kami nganalisis sadaya data nganggo strategi anu anyar pisan, ngémutan ciri unik tina kajadian éta," paparna Giovanni De Lellis, anu ngurus kolaborasi internasional OPERA, profésor di Universitas Naples Federico II. ?? Sareng kami ogé ngalaporkeun - anjeunna teraskeun De Lellis - pangamatan langsung mimiti nomer lepton neutrino tau, nyaéta parameter anu ngabédakeun neutrino tina pasangan antimatterna, antineutrino ??. ??Hal ieu kacida bungah ningali dinten ayeuna yen hasilna saur-kadang ngaleuwihan tingkat tina statistical significance anu kami angger nalika kami diusulkeun percobaan”.

Fénoména ayunan neutrino

Tilu jenis neutrinos, éléktronik, muonik jeung tau, anu aya di sifatna dibédakeun sabab, nalika aranjeunna berinteraksi sareng soal zat ngahasilkeun lepton éléktrik listrik anu dibéré ngaran, diantarana éléktron, muon atanapi. tau partikel. Experimentkspérimén OPERA éta hiji-hijina alat anu sanggup ngadeteksi sadaya tilu sahiji lepton muatan na ku kituna sadayana tilu jinis neutrinos.

Sawatara percobaan dina operasi di péngkolan miléniumna nunjukeun yén muron neutrinos, sanggeus ngarambat jarak jauh, diproduksi kirang muon batan disangka dina interaksi sareng detéktor: ieu ngusulkeun yén neutrinos muonic osilasi dina tipe neutrinos lianna. Na, salaku éléktron anu kauninga anu konsisten sareng prediksi, fisika kedah hipotésis yén nétrinos muonik osilasi dina tau neutrinos. Kanyataan ieu parantos dikonfirmasi ku OPERA, ngaliwatan observasi langsung tina penampilan tau neutrinos tau dina jarak 730 km ti sumber tina neutrinos muonic. Ngartos fenomena osilasi neutrino oge ngabantosan ngambang cahaya kana sababaraha pasipatan, sapertos nisbah, partikel anu masih misterius.

Data Buka

Kolaborasi OPERA tos ngaliwat data na umum CERN Buka Data Portal. Ku cara kieu, malah peneliti anu henteu bagian tina kolaborasi OPERA tiasa nganggo aranjeunna pikeun ngalaksanakeun panalungtikan anyar. Leuwih ti éta, data anu disayogikeun disadiakeun ku émbaran ku inpormasi inpormasi inpormasi sareng para pawésto péstal anu ngabantu naksir na digunakeun pikeun tujuan atikan. Ieu tina OPERA mangrupakeun data munggaran anu henteu diproduksi di LHC sarta ngan hiji-hijina interaksi neutrino anu disayogikeun dina portal Open Data CERN, program dikintunkeun dina 2014.

Ti nétrinos ka masarakat

Studi ngeunaan tau neutrinos bakal dilanjutkeun sabab De Lellis sareng kolega ngusulkeun ékspérimén di CERN kapal, tiasa niténan rébuan tau neutrinos sahingga diajar sipat tau neutrino sareng anti partikelna, anti-neutrino tau, teu kantos tilas dititénan. Salian ti studi neutrino, warisan OPERA ogé aya dina pamekaran téknologi anyar. Peneliti Naples parantos dikembangkeun téknologi otomatis pinuh ku kecepatan luhur sareng akurasi sub-mikrométer anu parantos ngabuka jalan pikeun panggunaan skala ageung anu disebut pilem emulsi nuklir pikeun ngarékam tilas partikel. Téknologi ieu mendakan aplikasi dina rupa-rupa daérah ilmiah sanés, sapertos panilitian perkara gelap. Nyatana, percobaanana direncanakeun NEWSdm dipingpin ku De Lellis pikeun hasil panalungtikan anu poek kalawan pendekatan lengkep inovatif bisa ngukur mimiti pikeun arah asal galaktis partikel ieu, mangpaatkeun resolusi nanométer anu kahontal ku ieu téknologi anyar.

Studi anu dilakukeun di Naples nganggo téknologi emulsion nuklir ogé mibanda dampak sosial sabab prihatin kana optimalisasi rencana pangobatan hadrontherapy onkologis, objék anu diulik dina ékspérimén sampean. Hadrontherapy mangrupikeun téknik pangobatan anu inovatif anu dianggo dina onkologi anu nganggo balok partikel anu disebat hadron, sapertos proton. Proyék FOOT, kanyataanna, tujuan pikeun dicirikeun paripolah proton nalika aranjeunna meuntas jaringan manusa pikeun ngaoptimalkeun efek mangpaatna dina terapi.

 

 

Neutrinos ti CERN ka Laboratorium INFN Gran Sasso: OPERA, hasil akhir dina osilasi