Τα νετρίνα έχουν όλες τις ... γεύσεις

Ο ανιχνευτής Super-K στον οποίο γίνονται τα πειράματα των νετρίνων

Τα μυστηριώδη σωματίδια μπορούν να «μεταλλάσσονται» σε 3 διαφορετικούς τύπους

Μια εντυπωσιακή ανακάλυψη έκαναν ερευνητές που μελετούν τα νετρίνα, τα μυστηριώδη σωματίδια που θεωρείται ότι δημιουργήθηκαν κατά την γέννηση του Σύμπαντος. Μέχρι τώρα έχουν εντοπιστεί τρεις διαφορετικοί τύποι τους και οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα σωματίδια δεν μπορούν να αλλάξουν από τον ένα τύπο στον άλλο. Όπως φαίνεται όμως τα νετρίνα μπορούν τελικά να μεταπηδούν από τον ένα τύπο στον άλλο, γεγονός το οποίο ανοίγει νέους δρόμους στις έρευνες για την αρχέγονη ύλη του Σύμπαντος.

Τα νετρίνα

Τα νετρίνα είναι στοιχειώδη σωματίδια που δημιουργούνται κατά τη ραδιενεργό διάσπαση, δηλαδή κατά τη διάρκεια πυρηνικών αντιδράσεων όπως αυτές που συντελούνται στο εσωτερικό των άστρων και στους πυρηνικούς αντιδραστήρες, και κατά την αλληλεπίδραση των κοσμικών ακτίνων με άτομα ύλης.

Τα περισσότερα νετρίνα που φθάνουν στη Γη προέρχονται από τον Ήλιο. Το πρόβλημα με τα συγκεκριμένα σωματίδια έγκειται κυρίως στο ότι είναι πολύ δύσκολο να ανιχνευθούν, γιατί αλληλεπιδρούν πολύ ασθενώς με την ύλη και επιπλέον κινούνται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός. Μέχρι τώρα είναι γνωστά τρία είδη τους, τα οποία συχνά αναφέρονται και σαν «γεύσεις» νετρίνων: τα νετρίνα ηλεκτρονίων, τα μιονικά νετρίνα και τα νετρίνα τ. Κάθε τύπος έχει διαφορετική μάζα.

Το πείραμα Τ2Κ

Το πείραμα Τ2Κ που πραγματοποιείται στην Ιαπωνία είναι μια διεθνής συνεργασία στην οποία συμμετέχουν περισσότεροι από 500 επιστήμονες από τη Γαλλία, τη Γερμανία, το Μεγάλη Βρετανία, τις ΗΠΑ, την Ιαπωνία, την Ιταλία, τον Καναδά, τη Νότια Κορέα, την Πολωνία και τη Ρωσία.

Μια πηγή νετρίνων παράγει μιονικά νετρίνα τα οποία στην συνέχεια συλλέγονται από διάφορους ανιχνευτές. Ο τελευταίος από αυτούς είναι ο Super-K, μια τεράστια υπόγεια εγκατάσταση που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 300 χλμ από την πηγή. Στις τελευταίες παρατηρήσεις τους οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα νετρίνα μπορούν να μεταπηδούν από τον ένα τύπο στον άλλο, φαινόμενο το οποίο οι ειδικοί ονομάζουν «ταλάντωση των νετρίνων».

Προβλήματα που ανέκυψαν στις εγκαταστάσεις των πειραμάτων εξαιτίας του μεγάλου σεισμού που έγινε στην Ιαπωνία στις 11 Μαρτίου δεν επέτρεψαν την επανάληψη και επιβεβαίωση των αρχικών παρατηρήσεων και έτσι οι επιτελείς του Τ2Κ δεν ανακοινώνουν επίσημα την ανακάλυψη τους. Δηλώνουν όμως ιδιαίτερα αισιόδοξοι ότι πολύ σύντομα θα είναι σε θέση να το κάνουν.

Πηγή : Βήμα Science
             New Scientist

και λίγη περισσότερη θεωρία . . .

Το νετρίνο είναι ένα αφόρτιστο και πολύ ελαφρύ σωματίδιο, του οποίου η ύπαρξη προτάθηκε από τον αυστριακό φυσικό Βόλφγκανγκ Πάουλι, ώστε να ισχύει η αρχή διατήρησης της ορμής και της ενέργειας στην ραδιενεργή εκπομπή ηλεκτρονίων από τον ατομικό πυρήνα, τη λεγόμενη β διάσπαση.
Τα νετρίνα παρατηρήθηκαν δεκαετίες μετά την πρόταση του Πάουλι. Πρόκειται για σωματίδια που αλληλεπιδρούν ασθενώς με την ύλη, συνεπώς είναι πολύ δύσκολο να παρατηρηθούν. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται ειδικές πειραματικές διατάξεις, γνωστές ως "τηλεσκόπια νετρίνων", τοποθετημένες βαθιά μέσα σε εγκαταλειμμένα ορυχεία ή στον πυθμένα της θάλασσας, προκειμένου να μην επηρεάζονται από την κοσμική ακτινοβολία· καθώς τα νετρίνα δύσκολα εντοπίζονται, απαιτείται μια τέτοιου είδους "μόνωση" από άλλες αλληλεπιδράσεις, αλλά και το μεγάλο μέγεθος της πειραματικής διάταξης.
Σήμερα μετά τα τελευταία πειράματα έχει αποδειχθεί ότι υπάρχουν τριών ειδών ή όπως λέγεται "γεύσεων" νετρίνα. Η μάζα τους κυμαίνεται ανάλογα από μερικά ηλεκτρονιοβόλτ (eV) έως μερικά MeV. Οι τρεις τύποι νετρίνο διαφέρουν μεταξύ τους. Για παράδειγμα, όταν τα μιονικά νετρίνο αλληλεπιδρούν με κάποιο στόχο θα παράγουν πάντα μιόνια και ποτέ ταυ ή ηλεκτρόνια. Στις άλληλεπιδράσεις σωματιδίων, αν και τα ηλεκτρόνια και τα νετρίνο ηλεκτρονίων μπορούν να δημιουργούνται και να κατάστρέφονται, το άθροισμα του αριθμού των ηλεκτρονίων και των νετρίνο των ηλεκτρονίων, διατηρείται σταθερό. Το γεγονός αυτό μας έχει οδηγήσει στη διαίρεση των λεπτονίων σε τρεις οικογένειες, που η καθεμιά περιλαμβάνει ένα φορτισμένο λεπτόνιο και το αντίστοιχό του νετρίνο.

Πηγή :Wikipedia