Τα «πολυγευστικά» νετρίνα Τα μυστηριώδη σωματίδια μπορούν να μεταλλάσσονται

Ανακοινώθηκαν τα αποτελέσματα ενός μεγάλου πειράματος στην Ιαπωνία για τη φύση και τη λειτουργία των νετρίνων, των μυστηριωδών σωματιδίων που θεωρείται ότι δημιουργήθηκαν κατά τη γέννηση του Σύμπαντος. Είχε διαπιστωθεί ότι υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι νετρίνων: τα νετρίνα ηλεκτρονίων, τα μιονικά νετρίνα και τα νετρίνα τ. Κάθε τύπος έχει διαφορετική μάζα. Οι ειδικοί έχουν προσδώσει σε αυτούς τους τύπους τον χαρακτηρισμό «γεύσεις».

Ως πρόσφατα οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα νετρίνα δεν μπορούν να αλλάξουν από τη μία γεύση στην άλλη. Οι ερευνητές στην Ιαπωνία είδαν όμως τα νετρίνα να μεταπηδούν από τη μία γεύση στην άλλη, ανακάλυψη που αναμένεται να προσφέρει νέα στοιχεία για αυτή την αρχέγονη ύλη του Σύμπαντος αλλά και να ρίξει φως σε διάφορα κοσμικά μυστήρια όπως το μυστήριο της αντιύλης.

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. Δημιουργούνται επίσης κατά την αλληλεπίδραση των κοσμικών ακτίνων με άτομα ύλης. 

Τα περισσότερα νετρίνα που φθάνουν στη Γη προέρχονται από τον Ηλιο. 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.

Το πείραμα

Το πείραμα ΤΚ2 ξεκίνησε το 2010 και αναμενόταν να επιβεβαιώσει (ή όχι) αυτή την ικανότητα των νετρίνων να... μεταλλάσσονται. Το ΤΚ2  είναι μια διεθνής συνεργασία στην οποία συμμετέχουν περισσότεροι από 500 επιστήμονες από τη Γαλλία, τη Γερμανία, τη 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 στη 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.

Δυστυχώς ο καταστροφικός σεισμός που έγινε το 2011 στην Ιαπωνία δεν επέτρεψε την επανάληψη και επιβεβαίωση των αρχικών παρατηρήσεων του πειράματος. Οι επιτελείς του ΤΚ2 εμφανίστηκαν στις 19 Ιουλίου σε συνέδριο της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Φυσικής που έγινε στη Στοκχόλμη και ανακοίνωσαν ότι οι ερευνητές είδαν τη μεταπήδηση των νετρίνων από τον έναν τύπο στον άλλον. Προηγούμενες έρευνες είχαν υποδείξει την ικανότητα των νετρίνων να μεταπηδούν από τον έναν τύπο στον άλλον, οι παρατηρήσεις όμως του πειράματος ΤΚ2 θεωρούνται οι πιο έγκυρες για να πιστοποιήσουν το φαινόμενο.

Ο κυνηγός

Ο ανιχνευτής NOvA του εργαστηρίου Fermilab, ο μεγαλύτερος ανιχνευτής νετρίνων στη Βόρεια Αμερική, ίσως επιτρέψει στους φυσικούς να μετρήσουν τη μάζα των θεμελιωδών αυτών σωματιδίων, ενώ παράλληλα θα μελετήσει το κατά πόσο βοήθησαν την ύλη να κυριαρχήσει έναντι της αντιύλης λίγο μετά τη Μεγάλη Εκρηξη που γέννησε το Σύμπαν. Το γιγάντιο μηχάνημα που συναρμολογείται στη Μινεσότα θα μελετήσει την ισχυρότερη δέσμη νετρίνων του κόσμου, η οποία θα εκπέμπεται από έναν επιταχυντή του Fermilab κοντά στο Σικάγο και θα περνά μέσα από 810 χιλιόμετρα συμπαγούς βράχου.

"ΤΟ ΒΗΜΑ" 27-07-2013