El Proyecto de Oscilación con Aparato de Rastreo de Emulsión ( OPERA ) fue un instrumento utilizado en un experimento científico para detectar neutrinos tau a partir de oscilaciones de neutrinos muónicos . El experimento es una colaboración entre el CERN en Ginebra , Suiza , y el Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) en Gran Sasso , Italia , y utiliza el haz de neutrinos CERN Neutrinos to Gran Sasso (CNGS) .
El proceso comenzó con protones del Super Sincrotrón de Protones (SPS) del CERN que se dispararon en pulsos hacia un objetivo de carbono para producir piones y kaones . Estas partículas se desintegran para producir muones y neutrinos . [1]
El haz del CERN se detuvo el 3 de diciembre de 2012, [2] poniendo fin a la toma de datos, pero el análisis de los datos recopilados ha continuado.
OPERA, situada en la sala C de los laboratorios subterráneos de Gran Sasso, se construyó entre 2003 y 2008. Los taus resultantes de la interacción de los neutrinos tau se observan en "ladrillos" de películas fotográficas ( emulsión nuclear ) intercalados con láminas de plomo. Cada ladrillo pesa 8,3 kg; Los dos supermódulos OPERA contienen 150.000 ladrillos dispuestos en paredes paralelas intercaladas con contadores de centelleo de plástico . Cada supermódulo va seguido de un espectrómetro magnético para identificar el momento y la carga de las partículas penetrantes. Durante la recopilación de datos, los centelleadores y espectrómetros marcan en tiempo real la interacción de un neutrino y su correspondiente ladrillo. Estos ladrillos se extraen de las paredes de forma asincrónica con respecto a la viga para el revelado de la película, el escaneo y la búsqueda topológica y cinemática de desintegraciones de tau. [3]
En total se detectaron cinco neutrinos tau. El 31 de mayo de 2010, los investigadores de OPERA observaron el primer evento candidato a neutrino tau en un haz de neutrinos muónicos. [4] El 6 de junio de 2012, OPERA anunció la observación de un segundo evento de neutrino tau. [5] El 26 de marzo de 2013, el experimento captó por tercera vez un neutrino muónico que oscilaba hasta convertirse en un neutrino tau durante el viaje desde el CERN al LNGS . [6] El cuarto fue encontrado en 2014 y el quinto fue visto en 2015. [7]
En septiembre de 2011, los investigadores de OPERA observaron neutrinos muónicos que aparentemente viajaban más rápido que la velocidad de la luz . [8] En febrero y marzo de 2012, los investigadores de OPERA culparon de este resultado a un cable de fibra óptica suelto que conecta un receptor GPS a una tarjeta electrónica en una computadora. El 16 de marzo de 2012, un informe anunció que se había realizado un experimento independiente en el mismo laboratorio, utilizando también el haz de neutrinos CNGS, pero esta vez el detector ICARUS no encontró ninguna diferencia perceptible entre la velocidad de un neutrino y la velocidad de la luz. [9] En mayo de 2012, los experimentos BOREXINO, ICARUS, LVD y OPERA del Gran Sasso midieron la velocidad de los neutrinos con un haz de pulsaciones cortas y obtuvieron una concordancia con la velocidad de la luz, lo que demuestra que el resultado original de OPERA estaba equivocado. [10] Finalmente, en julio de 2012, la colaboración OPERA actualizó sus resultados. Después de tener en cuenta los efectos instrumentales mencionados anteriormente, se demostró que la velocidad de los neutrinos es consistente con la velocidad de la luz. [11] Esto fue confirmado por un conjunto nuevo y mejorado de mediciones en mayo de 2013. [12]
3 de diciembre de 2012 Luego de 5 años de operación el haz de GNC fue detenido. en total fue
17,97 × 10 19 protones en el objetivo proporcionados por el CNGS.
Medios relacionados con el experimento OPERA en Wikimedia Commons42°28′N 13°34′E / 42,46°N 13,57°E / 42,46; 13.57