El Proyecto de Oscilación con Aparato de Seguimiento de Emulsiones ( OPER ) 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 disparaban en pulsos hacia un objetivo de carbono para producir piones y kaones . Estas partículas se desintegran para producir muones y neutrinos . [1]
El rayo procedente 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 continuó.
OPERA, en el pabellón C de los laboratorios subterráneos del Gran Sasso, fue construido 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 es seguido por un espectrómetro magnético para la identificación del momento y la carga de las partículas penetrantes. Durante la recopilación de datos, una interacción de neutrinos y su ladrillo correspondiente son etiquetados en tiempo real por los centelleadores y espectrómetros. Estos ladrillos se extraen de las paredes de forma asincrónica con respecto al haz para el revelado de la película, el escaneo y la búsqueda topológica y cinemática de las desintegraciones 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 oscilando en un neutrino tau durante el viaje del CERN al LNGS . [6] El cuarto se encontró en 2014, y el quinto se observó 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 atribuyeron este resultado a un cable de fibra óptica suelto que conectaba un receptor GPS a una tarjeta electrónica en una computadora. El 16 de marzo de 2012, un informe anunció que un experimento independiente en el mismo laboratorio, que también utilizó el haz de neutrinos CNGS, pero esta vez el detector ICARUS, no encontró ninguna diferencia discernible entre la velocidad de un neutrino y la velocidad de la luz. [9] En mayo de 2012, los experimentos Gran Sasso BOREXINO, ICARUS, LVD y OPERA midieron la velocidad de los neutrinos con un haz de pulso corto y obtuvieron una coincidencia con la velocidad de la luz, lo que demuestra que el resultado original de OPERA era erróneo. [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 nuevo y mejorado conjunto de mediciones en mayo de 2013. [12]
fue
17,97 × 10 19 protones en el objetivo proporcionado por el CNGS.
Medios relacionados con el experimento OPERA en Wikimedia Commons42°28′N 13°34′E / 42.46, -13.57