آخرین تحلیل داده‌های گردآوری شده توسط آزمایش اوپرا، دقت اندازه‌گیری‌های نوسان نوترینو بین طعم‌های میون و تا و 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 تاو تبدیل می‌شود آشکارسازی کند. این آزمایش، که بین سال‌های ۲۰۰۸ تا ۲۰۱۲ اجرا شد، به دنبال نوترینوهای تاو‌یی بود که درون باریکه‌ای از نوترینو‌های میون‌ِ تولید شده در سرن سوئیس ظاهر می‌شدند. آشکارسازی پنج نوترینوی تاو به اوپرا اجازه داد تا در ۲۰۱۵ مدعی کشف نوسان نوترینوی میون-تاو 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 تاو 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 تاو از نوترینوی میون بهینه‌سازی بهتری داشته است. این تحلیل جدید پیشنهاد می‌کند که از ۱۹۵۰۵ نوترینویی که آشکار شده است، ده تا نوترینوی تاو بوده که اطمینان آماری در کشف نوسان را نسبت به گزارش ۲۰۱۵ 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 تاو با ماده و تولید لپتونِ تاو را بهبود ببخشد.

این تحقیق در Physical Review Letters به چاپ رسیده است.

منبع

OPERA’s Final Stamp on Neutrino Oscillations