Opéra (expérience) – Wikipedia

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Expérience d’opéra pendant la construction

Le Opéra (Acronyme pour O scillation P faire un coup ET mulsion t R pagillage UN PPARATUS , à peu près en allemand: Projet pour étudier l’oscillation des neutrinos avec un appareil sensible à la lumière ) est une expérience physique pour l’oscillation des neutrinos. Il examine l’oscillation de Myon-neutrinos à τ-neutrinos. C’était le premier Expérimentation d’apparence , c’est-à-dire qu’il a montré l’apparition de τ neutrinos dans un faisceau de neutrinos purement myonique. La construction a commencé en 2003 et les premiers neutrinos du faisceau du GNCS ont été démontrés lors d’un test en août 2006 lorsque la plupart des détecteurs électroniques étaient prêts à être utilisés. En 2008, le détecteur d’opéra a commencé sa pleine opération. [d’abord] L’entreprise a été interrompue début décembre 2012. Cependant, l’évaluation des données se poursuit. [2]

Neutrinoquelle [ Modifier | Modifier le texte source ]]

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L’opéra a utilisé le faisceau de GNC du CERN comme source de neutrinos. Des hadrons ont été générés sur l’accélérateur PLC sur le CERN, ce qui a provoqué des neutrinos myoniques en raison de leur désintégration. Le faisceau a été caractérisé par une petite contamination par des neutrinos électroniques et une contamination extrêmement faible avec des neutrinos τ. Les deux contamination étaient connues dans leur force. En raison de la faible interaction avec la matière sans pertes mesurables, le faisceau de neutrinos a traversé l’itinéraire d’environ 730 km à travers la croûte terrestre jusqu’au détecteur en Italie.

Détecteur [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Le noyau de l’expérience était le détecteur de neutrinos. Il se trouvait dans Hall C du LNGS Underground Laboratory dans le massif Gran-Sasso près de L’Aquila (Abruzzo) en Italie, avec une extension d’environ 20 m de longueur, 10 m de haut et 10 m de large. La masse totale du détecteur était d’environ 5 000 t et comptait 200 000 capteurs individuels. Environ 1300 t de plomb dans des feuilles de plomb de 1 mm d’épaisseur a servi de cible. Dans chaque capteur individuel, il y avait 56 de ces plaques de plomb, qui ont changé avec Photoplatten (photoémulsion). Les photoplats sont appelés chambres de nuages ​​d’émulsion (ECC) et servent à détecter les particules invitées qui surviennent dans une réaction de neutrinos. De plus, des trackers électroniques ont été installés dans la cible, ce qui a permis l’emplacement d’une réaction en temps réel. Les parties affectées de la cible ont ensuite été complètement supprimées automatiquement, les photoplates ont été développés et évalués avec des microscopes. De plus, il y avait un spectromètre Myon derrière la cible. Cet arrangement (le SO-Salled. Super-How ) a été construit sous la forme identique une deuxième fois derrière le premier super module. Étant donné que le détecteur d’opéra avait des éléments passifs (photoémulsions) et des éléments actifs (détecteurs électroniques), il était appelé Détecteur hybride .

Les neutrinos τ ont été détectés par la décroissance du τ lepton, qui a été créé lorsque le neutrino a été réagi avec la cible. La désintégration en z. B. Un myon (et deux neutrinos invisibles au détecteur) ont créé un pli caractéristique dans la voie des particules. Ce pli pourrait être reconnu par la reconstruction ferroviaire de particules à haute résolution à l’aide des photoplats. En raison de cette forte signature du τ Lepton, cette mesure avait une surface très basse. À partir du nombre de neutrinos τ éprouvés

D m 232{displaystyle delta m_ {23} ^ {2}}

, un paramètre de l’oscillation de neutrinos. Selon la valeur actuellement connue pour

D m 232{displaystyle delta m_ {23} ^ {2}}

D’après les mesures précédentes de l’expérience de Super-Kamiokande japonaise et de l’expérience américaine de Minos, seuls 11 τ neutrinos étaient attendus pendant le terme de cinq ans (dans l’intensité du faisceau de neutrinos prédit par le CERN). En raison de la surface basse, cette mesure était encore très importante.

Le 31 mai 2010, des chercheurs d’opéra ont observé le premier candidat pour un événement τ neutrinos. [3] Un deuxième événement de neutrinos τ a été observé le 6 juin 2012. [4] Après que deux autres événements τ neutrino en 2013 et 2014 pourraient être démontrés, le 5e événement éprouvé a été obtenu une signification statistique de 5 sigma, la probabilité de fluctuation statistique sans signal est donc inférieure à un million. La découverte a été annoncée le 16 juin 2015. L’évaluation des données se poursuit. [5]

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Le 23 septembre 2011, Opera a publié un travail dans lequel la mesure d’une vitesse de superposition des neutrinos, contredisait les lois fondamentales de la physique qui ont été reconnus jusqu’à présent. Cependant, des erreurs ont été trouvées dans l’exécution des expériences, et une nouvelle mesure d’Icarus a entraîné un accord avec la vitesse de la lumière. [2] Dans leur publication finale, les sources d’erreur ont été prises en compte et, comme pour Icarus, il y avait un accord avec la vitesse de la lumière. [6] Une autre mesure effectuée en 2012 a confirmé ce résultat. [7]

  1. ↑ H. Pessard: Statut de l’expérience de neutrinos d’opéra . Dans: Actes de la European Physical Society. Conférence en europhysique sur la physique de haute énergie . 2009, Arxiv: 0910.5701 (Anglais).
  2. ↑ un b Robert Gast: Le câble qui secoua la physique. (Pas plus disponible en ligne.) Astronews, 9 janvier 2013, archivé à partir de Original suis 30 janvier 2013 ; Consulté le 30 janvier 2013 .
  3. ↑ N. Agafonova et al. (Collaboration d’opéra): Observation d’un premier ν T Événement candidat dans l’expérience de l’opéra dans le faisceau de GNCS . Dans: Lettres de physique B . 691e année, Non. 3 , 2010, S. 138–145 , est ce que je: 10.1016 / j.physletb.2010.06.022 , Arxiv: 1006.1623 , Bibcode: 2010phlb..691..138A (Anglais).
  4. ↑ L’opéra observe le deuxième neutrino tau. Infn Press Communiqué, 6. Juni 2012, Consulté le 8 juin 2012 (Anglais).
  5. ↑ L’opéra détecte son cinquième neutrino tau Sur le site Web du Cern
  6. ↑ Collaboration d’opéra: Mesure de la vitesse des neutrinos avec le détecteur d’opéra dans le faisceau GNCS . Dans: Journal of High Energy Physics . Non. dix , 2012, S. 93 , est ce que je: 10.1007 / JHEP10 (2012) 093 , Arxiv: 1109.4897v4 (Anglais).
  7. ↑ Collaboration d’opéra: Mesure de la vitesse des neutrinos avec le détecteur d’opéra dans le faisceau de GNC en utilisant les données dédiées 2012 . Dans: Journal of High Energy Physics . Non. d’abord , deux mille treize, S. 153 , est ce que je: 10.1007 / jhep01 (2013) 153 , Arxiv: 1212.1276 (Anglais).

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