Начало июня ознаменовалось для подземной лаборатории по изучению элементарных частиц Гран-Сассо в Италии двумя важными результатами - Гранит науки - 2010-07-05

Начало июня ознаменовалось для подземной лаборатории по изучению элементарных частиц Гран-Сассо в Италии двумя важными результатами – в эксперименте OPERA зарегистрировано превращение нейтрино одного типа в другой и заработал новый детектор ICARUS, отслеживающий превращения нейтрино по пути из ЦЕРНа к Гран-Сассо.

В эксперименте OPERA (название, сокращенное от английского описания проекта Oscillation Project with Emulsion Tracking Apparatus), объединившем около 200 физиков из 12 стран, регистрируются нейтрино, пучок которых направлен в Гран-Сассо из ЦЕРНа, т.е. из Швейцарии в Италию. Для того чтобы достигнуть детектора, собранные в пучок в ЦЕРНЕ мюонные нейтрино должны пройти внутри Земли 730 км. На этом пути часть мюонных нейтрино должна превратиться в тау-нейтрино. В эксперименте OPERA предполагалось наблюдение нескольких распадов тау-лептона, что, как поясняют физики, было бы прямым подтверждением возникновения тау-нейтрино в пучке мюонных нейтрино и наглядным примером взаимопревращения или, как принято говорить, осцилляций нейтрино, предсказанных в 1950-х годах работающим в Советском Союзе, в Дубне, итальянским физиком Бруно Пантекорво (Bruno Pantekorvo). Трек тау-лептона должен был быть зарегистрирован в ядерной фотоэмульсии, которая входит в состав мишени-детектора, общая масса которой составляет одну тысячу тонн. И вот сейчас это свершилось. Как сообщает портал physicsworld, первый такой трек увидели в Гран-Сассо в конце августа 2009 года.

Нейтрино – не имеющие электрического заряда и практически не взаимодействующие с веществом фундаментальные частицы, которые до настоящего времени в качестве составных элементарных частиц не описаны. Известно, что они бывают трех видов или типов– электронные, мюнные и тау-нейтрино. То, что один вид нейтрино по мере перемещения в пространстве может превращаться в другой, подразумевает наличие у нейтрино массы, но это выходит за рамки Стандартной модели, описывающей основные взаимодействия между элементарными частицами. До сих пор все свидетельства осцилляции нейтрино были косвенными и выражались в недостаче ожидаемого количества частиц одного типа из определенного источника. Речь идет в первую очередь о меньшем количестве идущих от Солнца электронных нейтрино или дефиците мюонных нейтрино, производимых космическими лучами. После открытия осцилляций нейтрино, которые означают, что нейтрино имеют массы, самым важным становится вопрос о природе нейтрино. Заработавший в конце мая детектор ICARUS регистрирует осцилляции по принципу, который был предложен в 1977 году нобелевским лауреатом Карло Руббиа (Carlo Rubbia). ICARUS, как, впрочем, и все остальные детекторы трудно уловимых элементарных частиц, очень велик. Но в отличие от фотоэмульсионных детекторов, он представляет собой огромный резервуар с жидким аргоном, между внутренними стенками которого создается большая разность электрических потенциалов. Это позволяет регистрировать сигналы от отдельных заряженных частиц, которые могут возникнуть благодаря прохождению через среду тау-нейтрино. Первое такое событие было зарегистрировано 27 мая.