OPERA (experimento)

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Saltar ata a navegación Saltar á procura

O Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus (OPERA) foi un instrumento utilizado nun experimento científico para detectar neutrinos tauónicos a partir de oscilacións de neutrinos muónicos. Foi unha colaboración entre o CERN en Xenebra, Suíza, e o Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) en Gran Sasso, Italia, usando o feixe de neutrinos "CERN Neutrinos to Gran Sasso" (CNGS), enviando neutrinos dende o CERN a Gran Sasso.

O proceso arrancaba con protóns do Super Protón Sincrotrón (SPS) do CERN lanzados en pulsos sobre un obxectivo de carbono para producir pións e kaóns. Estas partículas desintégranse e producen muóns e neutrinos.[1]

O feixe enviado dende o CERN foi parado o 3 de decembro de 2012, rematando a toma de datos, pero continuouse a súa análise.[2]

Detector[editar | editar a fonte]

OPERA, na Sala C dos laboratorios subterráneos do Gran Sasso, construíuse en 20032008. As partículas tau resultantes da interacción dos neutrinos tauónicos foron observadas en "ladrillos" de películas fotográficas (emulsión nuclear) intercaladas con follas de chumbo. Cada ladrillo pesa 8,3 kg; os dous supermódulos OPERA teñen máis de 150 000 ladrillos intercalados en paredes paralelas con contadores de escintileos de plástico. Cada supermódulo é seguido dun espectrómetro magnético para identificación do momento magnético e carga das partículas que o penetran. Durante a recolección de datos, os neutrinos que interactúen co seu correspondente ladrillo son seguidos en tempo real polos contadores de escintileos e os espectrómetros. Estes ladrillos son extraídos das paredes de xeito asíncrono en relación ó feixe para o revelado da película, escaneando e para a procura topolóxica e cinemática de desintegracións tau.[3]

Neutrinos tauónicos[editar | editar a fonte]

En total, foron detectados cinco neutrinos tauónicos. O 31 de maio de 2010, investigadores de OPERA observaron o primeiro acontecemento candidato nun feixe de neutrinos muónicos.[4] O 6 de xuño de 2012, anunciouse a observación dun segundo acontecemento.[5] O 26 de marzo de 2013, deuse a nova do terceiro neutrino muónico oscilando a un neutrino tauónico durante a viaxe desde o CERN ó LNGS.[6] O cuarto foi atopado en 2014, e o quinto en 2015.[7]

Tempo de medidas de voo: anomalía dos neutrinos viaxando máis rápido que a velocidade da luz[editar | editar a fonte]

En setembro de 2011, investigadores de OPERA observaron neutrinos muónicos que aparentaban viaxar máis rápido que a luz no baleiro.[8] En febreiro e marzo de 2012, investigadores de OPERA culparon deste resultado á fibra óptica do cable que conecta un receptor de GPS a unha placa electrónica nun computador, que estaría mal ligada.[9] O de 16 de marzo de 2012, un informe anunciou que un experimento independente no mesmo laboratorio, tamén utilizando o CNGS, mais o detector ICARUS, non tería atopado ningunha diferenza discernible entre a velocidade dun neutrino e a velocidade da luz. En maio de 2012, os experimentos do Gran Sasso BOREXINO, ICARUS, LVD e OPERA mediron a velocidade dos neutrinos dun feixe de pulso curto, cun acordo coa velocidade límite da luz, amosando o erro da primeira medición.[10] En xullo de 2012, a colaboración de OPERA actualizou os seus resultados. Despois de que os efectos instrumentais mencionados se tivesen en conta, amosouse que a velocidade dos neutrinos é consistente coa velocidade da luz.[11] En maio de 2013 foi confirmado por un novo conxunto mellorado de medidas.[12]

O experimento da anomalía tiña unha ampla significación estatística de 6 sigma, o que o apartaba de ser unha flutuación estatística.[13]

Notas[editar | editar a fonte]

  1. "Faster than the speed of light?". web.archive.org. 2014-02-01. Consultado o 2020-12-08. 
  2. "News and Updates". News and Updates (en inglés). 2018-05-21. Consultado o 2020-12-08. 
  3. "The OPERA Detector". The opera detector (en inglés). 2015-02-20. Consultado o 2020-12-08. 
  4. al., N. Agafonova et (2010-06-08). "Observation of a first $\nu_\tau$ candidate in the OPERA experiment in the CNGS beam". arXiv:1006.1623 [hep-ex]. doi:10.1016/j.physletb.2010.06.022. 
  5. "OPERA Observes the Second Tau Neutrino". Interactions (en inglés). Consultado o 2020-12-08. 
  6. Jepsen, Kathryn. "OPERA snags third tau neutrino". symmetry magazine (en inglés). Consultado o 2020-12-08. 
  7. "OPERA detects its fifth tau neutrino". CERN (en inglés). Consultado o 2020-12-08. 
  8. The OPERA Collaboration; Adam, T.; Agafonova, N.; Aleksandrov, A.; Altinok, O.; Sanchez, P. Alvarez; Anokhina, A.; Aoki, S.; Ariga, A. (2012-10). "Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam". Journal of High Energy Physics 2012 (10): 93. ISSN 1029-8479. doi:10.1007/JHEP10(2012)093. 
  9. Brumfiel, Geoff. "Neutrinos not faster than light". Nature News (en inglés). doi:10.1038/nature.2012.10249. 
  10. "CERN Press Release". web.archive.org. 2014-02-22. Consultado o 2020-12-08. 
  11. The OPERA Collaboration; Adam, T.; Agafonova, N.; Aleksandrov, A.; Altinok, O.; Sanchez, P. Alvarez; Anokhina, A.; Aoki, S.; Ariga, A. (2012-07-12). "Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam". arXiv:1109.4897 [hep-ex, physics:hep-ph]. doi:10.1007/JHEP10(2012)093. 
  12. The OPERA Collaboration; Adam, T.; Agafonova, N.; Aleksandrov, A.; Anokhina, A.; Aoki, S.; Ariga, A.; Ariga, T.; Autiero, D. (2013-01). "Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam using the 2012 dedicated data". Journal of High Energy Physics 2013 (1): 153. ISSN 1029-8479. doi:10.1007/JHEP01(2013)153. 
  13. Charley, Sarah. "Six questions physicists ask when evaluating scientific claims". symmetry magazine (en inglés). Consultado o 2020-12-08. 

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]