Znajdź zawartość

Naukowcy najpierw teoretycznie przewidzieli istnienie neutrino, a po kilkudziesięciu latach nauczyli się je wykrywać. Wtedy okazało się, że neutrino oscylują pomiędzy swoimi poszczególnymi zapachami, a zatem mają masę. Dowód na potwierdzenie oscylacji neutrin zdobyto dopiero w bieżącym roku w CERN-ie. Już sam ten fakt świadczył o tym, że Model Standardowy - przewidujący brak masy neutrin - nie jest prawdziwy. Teraz naukowcy z Fermilab przeprowadzili badania, które mogą wysłać Model Standardowy na śmietnik. Amerykanie wykorzystali detektor MiniBooNE do tworzenia neutrin z protonów wysyłanych przez akcelerator Tevatron, które były wystrzeliwane w stacjonarny cel. Zadaniem MiniBooNE'a było sprawdzenie pewnych dziwnych wyników, uzyskanych przed dziesięciu laty w Los Alamos. Sugerowały one, że antyneutrina mionowe oscylują w antyneutrina elektronowe w większym stopniu niż wynikałoby to z wyliczeń. Początkowo MiniBooNE badał neutrina mionowe i nie znalazł żadnych nieprawidłowości. jednak gdy zaczęto przyglądać się antyneutrinom mionowym okazało się, że wykryto więcej antyneutrin niż powinno ich być. Dane dotyczące liczby oraz energii wydają się zbieżne z tym, co zaobserwowano wcześniej w Los Alamos. Antyneutrina po raz kolejny zaskoczyły badaczy. Już wcześniej, również w Fermilab, zaobserwowano, że różnice mas antyneutrin mogą nie być takie same jak różnice mas neutrin.

Międzynarodowy zespół naukowców pracujący w ramach znajdującego się w Japonii eksperymentu T2K zaobserwował sygnały, które mogą być przełomem w dziedzinie badań neutrino i symetrii pomiędzy materią a antymaterią. Zauważone sygnały sugerują, że neutrino może oscylować pomiędzy swoimi trzema rodzajami. Na razie nie udało się potwierdzić tych obserwacji, gdyż T2K wyłączono po trzęsieniu ziemi z marca bieżącego roku. W ubiegłym roku informowaliśmy, że eksperyment OPERA zanotował zmianę neutrina mionowego w taonowe. Teraz wszystko wskazuje na to, że neutrino mionowe może zamieniać się w neutrino elektronowe. Jeśli spostrzeżenia się potwierdzą, otworzy to drogę do nowych badań i koncepcji w fizyce cząstek i budowie wszechświata. Pojawią się nowe pomysły, których celem będzie rozwiązanie problemu widocznej we wszechświecie asymetrii pomiędzy materią a antymaterią. Chcemy poradzić sobie z tym problemem, ale najpierw musimy potwierdzić, że różne zapachy neutrino mogą spontanicznie między sobą oscylować. Jak dotąd nasze eksperymenty przynoszą pozytywne rezultaty - mówi profesor Dave Wark z Impterial College London, który przewodzi brytyjskiemu zespołowi pracującemu w T2K. Eksperyment T2K wykorzystuje niezwykły wykrywacz neutrin Super-Kamiokande. Jest on ukryty na głębokości 1000 metrów pod górą Kamioka w pobliżu miasta Hida. W jego skład wchodzi olbrzymi stalowy zbiornik o średnicy 39,3 metra i wysokości 41,4 m, który mieści 50 000 ton niezwykle czystej wody. Wewnątrz zbiornika znajdują się tysiące czujników. Podczas badań T2K naukowcy używali akceleratora Japan Proton Accelerator Research Centre (J-Parc), który pod ziemią wystrzeliwał strumień neutrino mionowych w kierunku znajdującego się 295 kilometrów dalej Super-Kamiokande. Czujniki Super-K rejestrowały rzadkie i słabe rozbłyski światła, powstające w wyniku interakcji neutrin z cząsteczkami wody. Przed trzęsieniem ziemi, które zniszczyło laboratorium T2K, uczeni obserwowali pojawienie się neutrin elektronowych w Super-K. Wydaje się zatem, że neutrina mionowe emitowane przez J-Parc zmieniły się w neutrina elektronowe. Na razie jednak danych jest zbyt mało, by jednoznacznie ogłosić, że doszło do oscylacji. Laboratorium będzie nieczynne do stycznia przyszłego roku. Na potwierdzenie oscylacji neutrin mionowych w elektronowe będziemy musieli poczekać co najmniej rok.