L'experiment T2K mesura per primera vegada la desaparició d'anti-neutrins de tipus muó

• Aquesta nova mesura s'afegeix al descobriment fet en 2013 d'un nou tipus de transformació del neutrí en la recerca per resoldre l'enigma de l'absència d'antimatèria a l'univers.


• Dos instituts espanyols, l'IFAE de Barcelona i l'IFIC de València, participen del descobriment.

Barcelona 25/05/2015

L'experiment T2K anuncia les primeres mesures de la desaparició d'anti-neutrins de tipus muó a partir de les dades preses al llarg de l'últim any. Durant aquest temps, el laboratori de J-PARC, a Tokai, Japó, ha produït un feix d'anti-neutrins de tipus muó i els ha enviat en direcció al detector Super-Kamiokande que està a 295 kilómetres per analitzar les seves transformacions. Els resultats són clars i confirmen el previst pels càlculs teòrics: els anti-neutrins de tipus muó oscil·len a anti-neutrins d'un altre tipus (tau) i no es detecten. Aquest procés, mesurat amb les antipartícules del neutrí, també succeeix amb neutrins, tal com es va publicar l'any 2013. Comparar els percentatges de desaparició de neutrins i anti-neutrins ajuda a posar a prova el teorema de la conservació CPT (càrrega, paritat i inversió temporal).

L'experiment

L'experiment T2K consisteix en un intens feix d'anti-neutrins de tipus muó i un complex sistema de detectors que, situats a diferents distàncies, són capaços de mesurar la transformació en vol dels neutrins inicials. El feix d'anti-neutrins es produeix al laboratori J-PARC (Japan Proton Accelerator Complex), a Tokai (costa est de Honshu, la illa més gran de Japó). Les propietats inicials del feix es mesuren en diversos detectors propers al punt de la seva producció.

Després de recórrer 295 quilòmetres, els anti-neutrins arriben a la costa oest de l'illa i són detectats per Super-Kamiokande, un gegantí detector de 50 kilotones instal·lat a un quilòmetre de profunditat dins una antiga mina de zinc. L'anàlisi de les dades recollides per Super-Kamiokande mostra un nombre d'anti-neutrins de tipus muó (17 en total) molt inferior al que s'esperaria si no es transformessin i desapareguessin (59.8).

Les implicaciones

La mesura realitzada és la més precisa fins a la data feta amb ant-neutrins. Els resultats són comparables amb els obtinguts a les mesures més precises fetes amb neutrins. Això indica que neutrins i anti-neutrins es comporten de manera similar pel que fa a les oscil·lacions, el que confirma la simetria CPT de les lleis de la física.L'experiment ha fet servir només un 10% de les dades que estaven previstes. Nous resultats arribaran els pròxims anys amb neutrins i anti-neutrins. L'objectiu d'aquestes mesures serà, per una banda, millorar la precisió dels resultats experimentals per seguir buscant desviacions dels models existents i, per l'altra, mesurar la violació de CP comparant l'aparició de neutrins tipus electró (mesurats recentment) i anti-neutrins tipus electró (encara no descoberts)

T2K

L'experiment T2K ha estat construït i operat per una col·laboració internacional composta, avui dia, per més de 400 físics de 59 institucions pertanyents a 11 països (Alemanya, Canadà, EUA, Espanya, França, Gran Bretanya, Itàlia, Japó, Polònia, Rússia i Suïssa). L'experiment està finançat principalment pel ministeri de cultura, esports, ciència i tecnologia (NEXT) de Japó. Espanya contribueix amb dos grups de recerca: l'Institut de Física d'Altes Energies (IFAE), a la Universitat Autònoma de Barcelona, i l'Institut de Física Corpuscular (IFIC) a la Universitat de València, que han participat en el disseny, construcció i operació de l'experiment durant més de 10 anys. Tots dos grups han realitzat contribucions molt rellevants a l'estudi de les oscil·lacions, amb mesures amb el detector de Tokai, el més proper a la font, que mesura les propietats inicials del feix de neutrins i anti-neutrins. Espanya ha finançat la recerca per mitjà del Ministeri d'Economia i Competitivitat, la Generalitat de Catalunya i amb el suport del Centre Nacional de Partícules Astropartícules i Nuclear (CPAN).

Persones de contacte

Espanya:
1. Grup de recerca a T2K de l'IFAE Barcelona
Prof. Federico Sanchez, IFAE, Barcelona (Barcelona)
Email: Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Tel: +34 93 5812835 / 687416843

2. Grup de recerca a T2K de l'IFIC Valencia
Prof. Anselmo Cervera, IFIC, Valencia (Valencia)
Email: Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Tel: +34 96 354 44 58 / 672 05 91 77

Japó:
1. Prof. Takashi Kobayashi, Spokesperson, T2K Collaboration, The Institute of Particle and Nuclear Studies, KEK (Tsukuba, Japan)
Email: Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla. ,
Tel: +81 90-9840-2413 (c), +81 29-864-5414 (o), +81 29-852-4881 (h)

Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios mediante el análisis de sus hábitos de navegación. Si continua navegando, consideramos que acepta su uso. Puede cambiar la configuración u obtener más información en nuestra "política de Cookies".

Acepto las cookies de este sitio.