CERN'den Gran Sasso INFN Laboratuvarlarına nötrinolar: OPERA, salınımlarla ilgili nihai sonuçlar

Yayınlanan çalışma bilimsel dergide Physical Review Letters

?? deney Opera (Emülsiyon Takip Aparatı ile Salınım Projesi) Uluslararası işbirliği Nükleer Fizik INFN Ulusal Enstitüsü ?? Gran Sasso LNGS Ulusal Laboratuvarlarında bir seminerde bugün sundu ve bir de makale bilimsel dergide yayınlandı Physical Review Letters, 5 yılındaki nötrino gözleminin son sonuçları, CNGS projesi CERN Neutrinos ile bir muon nötrino ışını olan Gran Sasso'yla üretildi. CNGS dedektör ile ölçme muon nötrinoların dönüşüm olgusunu doğrulamak için yaratıldı OPERA neutrinos tau, onların yolculuktan sonra görünümünü CERN yeraltı laboratuarlarında Gran Sasso. Son sonuçlarında OPERA Nötinozların muoniden tau'ya dönüşümünü gösteren toplam 10 olayını rapor eder. Bu sonuç, muonik nötrinoların tau nötrinolarda salındığını doğrudan ve kesin olarak göstermektedir. Aslında üç tip nötrino, muonik, elektronik ve tau vardır: bunların dönüşümü 2015'teki fizikteki Nobel Ödülü'nü kazanan "swing" olarak bilinen bir süreçtir..

CNGS ışın ile 2008 ve 2012 arasında CERN'de üretilen müon nötrinolar 730 milisaniye cinsinden yerkabuğunun yoluyla INFN Gran Sasso sonra 2,4 km yolu ulaştı. Vardıklarında, nötrinoların etkileşime girdiği kurşun plakalardan ve etkileşimleri fotoğraflamak için kullanılan nükleer emülsiyonlardan oluşan 4.000 tuğladan oluşan yaklaşık 150.000 ton toplam kütleye sahip bir cihaz olan OPERA deneyi tarafından ortaya çıkarıldılar.

OPERA işbirliği bu tau nötrinonun görünüm ?? keşfini açıkladığında 2010 ve 2012 arasında ortaya dört etkinlik, ardından 2015 bir tau içine Müon nötrinonun salınım birinci olay gözlemlemiştir ilk kez ulaşmış Gerekli istatistiksel anlamlılık. 

Şimdi, 2008 ile 2012 arasında toplanan tüm veri örneğine uygulanan yeni bir analiz stratejisi sayesinde ?? yani CERN'den Gran Sasso Laboratuvarlarına giden ışının aktif olduğu dönem ?? Bulgunun istatistiksel önem düzeyini daha da artıran toplam 10 aday olay tanımlandı. "Olayların benzersiz özelliklerini dikkate alarak tüm verileri tamamen yeni bir stratejiyle analiz ettik" diye açıklıyor. Giovanni De Lellis, OPERA uluslararası işbirliği başkanı, Napoli II. Federico Üniversitesi'nde öğretim görevlisi. ?? Ve biz de rapor ediyoruz - devam ediyor De Lellis - nötrino tau'nun lepton sayısının ilk doğrudan gözlemi, yani nötrinoları antimadde karşılığı olan antinötrinolardan ayıran parametredir ??. ??Bugün elde edilen sonuçların, deneyi önerdiğimiz zaman öngördüğümüz istatistiksel önemi büyük ölçüde aştığını görmek çok sevindirici.??.

Nötrino salınımı olgusu

Doğada var olan üç tip nötrino, elektronik, muon ve tau ayırt edilir, çünkü madde ile etkileşime girdiklerinde, elektron, müon ya da isminin adını taşıyan elektrik yüklü leptonu üretirler. parçacık tau. OPERA deneyi üç yüklü leptonu ve dolayısıyla üç tip nötrinoyu ortaya çıkarabilen tek aparattır.

milenyumun başında operasyonda bazı deneyler müon nötrinolar uzun mesafeler kat ederek, müonlarla dedektörleri ile ilişkilerinde beklenenden daha az üretilen göstermişti: Bu müon nötrinolar nötrino diğer türlerde salınım önerdi. tespit edilen elektronlar beklentileri ile uyumlu idi beri, fizikçiler tau nötrinolar salınmak içine müon nötrino spekülasyonlar yapıldığı. Bu durum, doğrudan gözlenmesi yoluyla, OPERA ile kesin bir şekilde teyit edilmiştir ?? ?? tau Nötrinoların görünümünü müon nötrinoları kaynağından 730 km bir mesafede düzenlenmiştir. ?? nötrinonun salınım olayının anlaşılması ayrıca henüz tam anlaşılmamış parçacıkların, kütle olarak, bazı özellikler ışık tutmaya katkıda bulunur.

Açık veri

OPERA işbirliği, verilerini kamuya açık hale getirdi. CERN Açık Veri Portalı. Bu şekilde, OPERA ortaklığının bir parçası olmayan araştırmacılar bile yeni araştırmalar yapmak için kullanabilirler. Ayrıca, elde edilen veriler, eğitim amaçlı yorumlanmasına ve kullanılmasına yardımcı olan bilgi ve görselleştirme araçlarıyla zenginleştirilmiştir. Bu OPERA, LHC'de üretilmeyen ilk veriler ve 2014'te başlatılan CERN Açık Veri portalı üzerinde sunulan tek nötrino etkileşimleridir.

Nötrinolardan topluma

Tau nötrinoları üzerine çalışmalar devam edecek çünkü De Lellis ve meslektaşları deneyi CERN'de önerdiler. gemi, binlerce tau nötrinoyu gözlemleyebildi ve böylece tau nötrino ve anti-parçacığı anti-nötrino tau'nun özelliklerini daha önce hiç gözlemleyemedi. Nötrino çalışmalarına ek olarak, OPERA'nın mirası yeni teknolojilerin geliştirilmesinde de yatmaktadır. Napoli araştırmacıları gelişti parçacık izlerini kaydetmek için sözde nükleer emülsiyon filmlerinin geniş ölçekli kullanımının yolunu açan, yüksek hız ve alt mikrometrik hassasiyete sahip tam otomatik teknolojiler. Bu teknoloji, karanlık madde araştırmaları gibi çok çeşitli diğer bilimsel alanlarda uygulama bulur. Aslında deney planlandı NEWSdm De Lellis tarafından konunun araştırılması için liderliğindeki karanlık Bu yeni teknolojilerle elde edilen nanometrik çözünürlüğü kullanarak, bu parçacıkların galaktik kökeninin yönünü ilk kez ölçebilen tamamen yenilikçi bir yaklaşımla.

Napoli'de nükleer emülsiyon teknolojisi ile yapılan çalışmalar da bir sosyal etki, onkolojik hadronterapi tedavi planlarının optimizasyonuyla ilgilendiğinden, deneydeki çalışmanın amacı AYAK. Hadronterapi, onkolojide kullanılan, protonlar gibi hadron adı verilen parçacık demetlerini kullanan yenilikçi bir tedavi tekniğidir. FOOT projesi aslında, terapide yararlı etkilerini optimize etmek için insan dokularından geçtiklerinde protonların davranışlarını karakterize etmeyi amaçlar.

 

 

CERN'den Gran Sasso INFN Laboratuvarlarına nötrinolar: OPERA, salınımlarla ilgili nihai sonuçlar