آخرین تحلیل داده‌های گردآوری شده توسط آزمایش اوپرا، دقت اندازه‌گیری‌های نوسان نوترینو بین طعم‌های میون و تاؤ را بهبود می‌بخشد.

آزمایش اوپرا در آزمایشگاه ملی گرن ساسو در ایتالیا به این منظور طراحی شد که نوع نوسان نوترینو را که در آن یک نوترینو با طعم میون به نوترینویی با طعم تاؤ تبدیل می‌شود آشکارسازی کند. این آزمایش، که بین سال‌های 2008 تا 2012 اجرا شد، به دنبال نوترینوهای تاؤ‌یی بود که درون باریکه‌ای از نوترینو‌های میون‌ِ تولید شده در سرن سوئیس ظاهر می‌شدند. آشکارسازی پنج نوترینوی تاؤ به اوپرا اجازه داد تا در 2015 مدعی کشف نوسان نوترینوی میون-تاؤ شود. اکنون همین مجموعه، تحلیل به روز شده‌ای را گزارش کرده است که نشان می‌دهد آشکارسازهای اوپرا در واقع نشانه‌های ده نوترینوی تائو را گرفته است. این نتایج جدید همچنین تخمین‌های دقیق‌تری از پارامترهای توصیف کننده نوسان‌های نوترینو و ویژگی‌های نوترینوی‌ تاؤ به دست می‌دهد.

نوسان بین نوترینوهایی با طعم‌های مختلف فقط وقتی امکانپذیر است که نوترینو‌ها جرم داشته باشند. در حالی که نوسان نوترینو در چندین آزمایش مشاهده شده، پژوهشگران هنوز به دنبال بهبود دقت اندازه‌گیری‌های فرآیند هستند چرا که می‌تواند جزئیات مکانیسم‌هایی که به نوترینو جرم می‌دهد را برملا کند. تحلیلِ آخر اوپرا از داده‌ها بر مبنای روشی است که در مقایسه با روش قبلی برای تمییز دادن نوترینوی تاؤ از نوترینوی میون بهینه‌سازی بهتری داشته است. این تحلیل جدید پیشنهاد می‌کند که از 19505 نوترینویی که آشکار شده است، ده تا نوترینوی تاؤ بوده که اطمینان آماری در کشف نوسان را نسبت به گزارش 2015 بالا می‌برد. کم شدن عدم قطعیت در آمار همچنین به این مجموعه اجازه داده است که تخمین قبلی از اختلاف جرم بین انواع نوترینو و احتمال برهمکنش یک نوترینوی تاؤ با ماده و تولید لپتونِ تاؤ را بهبود ببخشد.

این تحقیق در Physical Review Letters به چاپ رسیده است.

منبع

OPERA’s Final Stamp on Neutrino Oscillations