فیزیکدانان دریافته اند که بین دو نوترینوی میون و تائو دگردیسی (تغییر طعم) مشخصی وجود دارد.

آزمایش OPERA در Gran Sasso (ایتالیا) زمانی که خبری مبنی بر کشف نوترینویی را منتشر کرد که سریع­تر از نور حرکت حرکت می­کند (این در تناقض آشکار با نظریه نسبیت خاص است) کانون توجه­ ها شد. اگرچه آن ادعا بعداً  با مشخص شدن  اشتباهاتی در اندازه­گیری ­ها رد شد. با همه این­ها تیم OPERA  در 15 ام ژوئن اعلام کردند که آنها به هدف نهایی خود یعنی مشاهده تغییر طعم­ های نوترینو دست یافته­ اند.

Marco Pallavicini فیزیکدان شاخه نوترینو به عنوان عضوی از تیم OPERA می­ گوید:«این یک اندازه ­گیری بسیار دشوار بود که هیچ گروهی پیشتر آن را انجام نداده بود».

سه نوع نوترینوی شناخته شده وجود دارد:الکترون، میون و تائو. این نام­گذاری بدین خاطر است که در موارد نادر وقتی نوترینوها با پروتون­ها و نوترون­ها برهم­کنش می­کند، لپتون­های الکترون، میون و تائو به مقدار فراوان تولید می­ شوند.

آزمایشگاه ذرات بنیادی  Gran Sasso  در زیر زمین در مرکز ایتالیا قرار دارد

دانشمندان برای مدت طولانی گمان می­ کردند که نوترینوها می ­توانند از یک طعم به طعم دیگر تبدیل شوند. در چندین آزمایش گذشته که از منابع معین از نوترینوهای مشخص استفاده می­­کرد مقدار نوترینوهای آشکارسازی شده از آن چه می­ بایست طبق نظریه باشد کم­تر بود.

در نهایت در جولای 2013 آزمایش T2K در ژاپن اولین مدرک مبنی بر ظهور طعم متفاوت نسبت به آن چه انتظار می­ رفت دیده شد. به این صورت که در باریکه ه­ای شامل نوترینوی میونی، نوترینوی الکترونی مشاهده شد.

هدف پنهان

بین سال­های 2008 تا 2012 باریکه­ای از نوترینوهای میونی از پایگاه CERN به پایگاه Gran Sasso  شلیک می­ شد. وقتی که نوترینوها به Gran Sasso  رسیدند، برخی از نوترینوهای میونی به نوترینوهای تائویی تبدیل شده بودند. آخرین نتایج نشان می ­دهد که برخورد این نوترینوها به اهداف سرب درون آشکارساز OPERA موجب تولید لپتون­های تائو شد.

Giovanni De Lellis سخنگوی تیم OPERA از دانشگاه NAPLES می­گوید: لپتون­ها در تنها یک تریلینیوم ثانیه واپاشی می­ کنند. او می­ افزاید: «اگرچه لپتون تائو با سرعتی قریب به سرعت نور حرکت می­ کند با این حال تنها یک میلی­متر بیشتر نمی­ پیماید».

آشکارساز OPERA که ذرات با طول عمر کوتاه را آشکارسازی می­ کند آرایشی از 150000 «قطعه آجری شکل» هرکدام به وزن 8 کیلوگرم و شامل 57 صفحه امولوسیونی به هم چسبده می­ باشد و این مجموعه 110000 مترمربع مساحت دارد. در واقع محققان یک سیستم تمام اتوماتیکی را طراحی کرده ­اند تا بدنبال رگه ­های میکروسکوپیکی به عنوان سیگنالی از حضور کوتاه لپتونهای تائو در صفحه ­ها باشند.

در نتایج اعلام شده سال گذشته تیم OPERA چهار نشانه احتمالی لپتون تائو را گزارش کردند که این به عنوان ادعایی برای موفقیت نوسان نوترینو در این آزمایشگاه کافی نبود. اما اکنون فیزیکدانان نشانه پنجم را یافته اند که این برای اعلام موفقیت آزمایشگاه به نظر کافی است.

   منبع:

Neutrinos found to switch to elusive ‘tau’ flavour : Nature News & Comment

مرجع:

1. Abe, K. et al. Phys. Rev. Lett. 112, 061802 (2014).

2.Agafonova, N. et al. Prog. Theor. Exp.Phys. http://dx.doi.org/10.1093/ptep/ptu132 (2014).