Φυσικοί του Ιταλικού Ινστιτούτου Πυρηνικής Φυσικής εντόπισαν ένα ιδιαίτερα σπάνιο σωματίδιο κατά τη διάρκεια της εξαφάνισης και επανεμφάνισής του ως άλλου τύπου νετρίνο.
Πρόκειται για μόλις την τρίτη φορά που οι επιστήμονες εντοπίζουν ένα νετρίνο κατά τη διάρκεια της αλλαγής του από μυονικό νετρίνο σε νετρίνο ταυ. Τα νετρίνο είναι αφόρτιστα και ιδιαίτερα ελαφρά στοιχειώδη σωματίδια και εμφανίζονται σε τρεις τύπους που αντιστοιχούν στα υπόλοιπα λεπτόνια: νετρίνο ηλεκτρονίου, μυονίου και ταυ.
«Το γεγονός αυτό αποτελεί απόδειξη ότι το μυονικό νετρίνο πρόκειται για ένα είδος σωματιδίου Σούπερμαν: μπαίνει σε ένα τηλεφωνικό θάλαμο και αλλάζει σε κάτι άλλο», δήλωσε η Πωλίν Γκανιόν, κβαντική φυσικός του Πανεπιστημίου της Ιντιάνα.
Η ανακάλυψη έλαβε χώρα στο Εθνικό Εργαστήριο Γκραν Σάσσο στην Ιταλία, το οποίο βρίσκεται 1400 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του όρους Γκραν Σάσσο, 120 χιλιόμετρα έξω από τη Ρώμη. Τα ευρήματα ενισχύουν τη θεωρία πως τα νετρίνο ταλαντεύονται από έναν τύπο στον άλλο, γεγονός που εξηγεί γιατί οι φυσικοί εντοπίζουν λιγότερα νετρίνο προερχόμενα από τον ήλιο από όσο προβλέπουν οι υπολογισμοί.
Η πυρηνική αντίδραση που τροφοδοτεί τον ήλιο παράγει τεράστιους αριθμούς ηλιακών νετρίνο. Σύμφωνα με τον ερευνητή Αντόνιο Ερεντιτάτο, κάθε τετραγωνικό εκατοστό του σώματος μας αγγίζεται από 60 δισεκατομμύρια ηλιακά νετρίνο το δευτερόλεπτο. Ωστόσο επί δεκαετίες οι φυσικοί εντοπίζουν μικρότερο αριθμό νετρίνο από το αναμενόμενο.
Για τις ανάγκες του πειράματος οι επιστήμονες εξέπεμψαν μία δέσμη μυονικών νετρίνο από το εργαστήριο του CERN στην Ελβετία μέσω του φλοιού της Γης σε απόσταση 730 χιλιομέτρων ως το εργαστήριο στο Γκραν Σάσσο.
Κατά τη διάρκεια του ταξιδιού ένα πολύ μικρό ποσοστό των νετρίνο άλλαξε τύπο, και όταν κατέφτασαν στο εργαστήριο ένα ακόμα πιο μικρό ποσοστό εξ αυτών εντοπίστηκε από μία «κάμερα» 4.000 τόνων να μετατρέπεται σε νετρίνο παρομοίου τύπου και αμέσως να εξαφανίζεται. Αυτά τα φευγαλέα γεγονότα παράγουν ένα ασθενές φως που καταγράφηκε από μία εκ των εννέα εκατομμυρίων φωτογραφικών πλακών του εργαστηρίου.
Λόγω της απουσίας φορτίου, τα νετρίνο αλληλεπιδρούν πολύ ασθενώς με την ύλη και είναι δύσκλο να εντοπιστούν. Τα ταυ νετρίνο μετατρέπονται σε σωματίδια ταυ προτού ταξιδέψουν για μερικά χιλιοστά και αποσυντεθούν σε αδρόνια, οπότε είναι ακόμα πιο δύσκολο να εντοπιστούν.
Ο συγκεκριμένος εντοπισμός όμως είναι ιδιαίτερα πιθανό να είναι σωστός από στατιστική άποψη, γεγονός που ενισχύει τους προηγούμενους εντοπισμούς ταυ νετρίνο το 2010 και το 2012. Σύμφωνα με τον Ερεντιτάτο, η πιθανότητα λάθους είναι μόλις μία στο εκατομμύριο.
