“Szellemrészecskéket” értek tetten átváltozásuk közben

Harmadszor sikerült a tudósoknak “tetten érniük”, miként változik át a “szellemrészecskének” is nevezett neutrínó egyik fajtája a másikba az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) és az olaszországi San Grasso Laboratórium által végzett OPERA-kísérlet keretében.

Az eredmény magyarázatot adhat az úgynevezett napneutrínó-problémára, arra a jelenségre, miszerint a detektorok kevesebb neutrínót érzékelnek, mint ezt a Nap működési modelljéből várható lenne.

A neutrínó a leptonok közé tartozó könnyű elemi részecskék egyik fajtája. Elektromos töltése nincs, semleges, emiatt elektromágneses kölcsönhatásban sem vesz részt. A csaknem zéró tömegű részecskéknek három fajtája ismeretes: elektron, müon- és tau-neutrínó. Nevük onnan ered, hogy a standard modell szerint mindegyik kapcsolatba hozható egy másik, negatív töltéssel rendelkező leptonnal: az elektronnal, müonnal és a tau-részecskével. Neutrínók többféle forrásból is származhatnak, megkülönböztetnek mesterséges, például atomerőművekből eredő, továbbá földi, légköri és napneutrínókat.

A tudósok kevesebb napneutrínót mérnek, mint ez várható lenne, a hiányt a fizikusok a hiányt a háromféle részecske egymásba történő átalakulásával (neutrínóoszcillációval) magyarázzák. Az elmélet szerint a neutrínók nem tűnnek el, mindössze a detektorok az egyik fajtát keresik, miközben a neutrínók más alakot öltenek.

A neutrínóoszcilláció elméletének bizonyítására indították 2001-ben az OPERA-kísérletet. A CERN és az olaszországi Gran Sasso Laboratórium közös projektje a müon-neutrínók tau-neutrínóvá történő átalakulását vizsgálja. A Genf mellől indított műon-neutrínók 730 kilométeres utat tesznek meg a hegy gyomrában létesült olaszországi laboratóriumba, ahol egy 4000 tonnás detektor “pásztázza” a részecskéket. Tau-neutrínók után kutatnak, hiszen a Genfben indított részecskenyaláb kizárólag müon-neutrínókat tartalmazott.

Eddig két esetben 2010-ben és 2012-ben sikerült tau-neutrínókat megfigyelni, s a mostani eredmény igazolja a két korábbi mérés hitelességét. Antonio Ereditato, a Berni Egyetem fizikusa, az OPERA-kísérlet résztvevője szerint a tévedés valószínűsége egy a millióhoz.

A tudósok reményei szerint e kísérlet révén többet megtudhatnak a tau-neutrínók természetéről is, például sikerül meghatározni a tömegüket – olvasható LiveScience tudományos hírportálon (http://www.livescience.com/28243-third-tau-neutrino-detected.html).

facebook:

0 Komment