OPERA annonce la détection d'un 3ème neutrino tau

[Dom de Savoie]

Bonjour,

 

Le détecteur OPERA est installé dans le tunnel souterrain du Gran Sasso en Italie. Celui-ci est aligné sur un faisceau de neutrinos muoniques (associés au muon) en provenance du CERN situé à 730 km de la. Le but de l'expérience est de mettre en évidence la transformation de neutrinos muoniques en neutrino tau. Cette transformation est due au mécanisme quantique d'oscillation des neutrinos qui n'est possible que si les neutrinos possèdent une masse.

 

La collaboration OPERA a annoncé aujourd'hui l'observation d'un troisième candidat neutrinos tau : http://www.in2p3.fr/recherche/nouvelles_scientifiques/2013/5_opera.htm

Le bruit de fond attendu est de 0.23 évènement, l'observation de ce troisième candidat renforce donc fortement la confirmation directe (c'est à dire par apparition de neutrinos) du phénomène d'oscillation mis en évidence de manière indirecte (déficit de neutrinos) en 1998 par l'expérience SuperK au Japon.

 

La prise de donnée de l'expérience OPERA est maintenant terminée, il reste encore pas mal de travail de dépouillement à faire et d'autres neutrinos tau devraient être mis en évidence.

 

Pour plus d'information sur ces curieuses particules que sont les neutrinos voir : http://sortirdediaspar.blogspot.fr/2010/06/la-grande-saga-des-neutrinos.html

http://sortirdediaspar.blogspot.fr/2010/06/la-grande-saga-des-neutrinos-suite.html

 

Dominique

[Jean-ClaudeP]

Allez, une question bête :

pourquoi lorsqu'on lance des protons sur de la matière il y a de nombreuses interactions, alors que si l'on lance des neutrinos sur la même matière il n'y aura que peu d'interactions : dans les deux cas la cible est la même ?

[Dr Eric Simon]

Allez, une question bête :

pourquoi lorsqu'on lance des protons sur de la matière il y a de nombreuses interactions, alors que si l'on lance des neutrinos sur la même matière il n'y aura que peu d'interactions : dans les deux cas la cible est la même ?

 

Il n'y a pas de question bête, c'est ne pas en poser qui l"est. La réponse pour le coup est assez simple : si tu lances des protons et des neutrinos sur la même cible, disons des noyaux d'atomes, tu n'obtiens pas les mêmes interactions, simplement parce que le proton et le neutrino sont deux particules très très différentes.

Elles n'ont même rien en commun je dirais. Tu a choisi des extrêmes Le proton est une particule lourde (un baryon) , chargée, constituée de 3 particules élémentaires (des quarks).

Le neutrino, lui, est déjà une particule élémentaire, très très légère (on dit que c'est un lepton).

Ces deux particules ont des interactions avec (dans notre exemple) un noyau d'atome totalement différentes : force forte et électromagnétique pour le proton, et force électrofaible pour le neutrino.

Il en résulte des sections efficaces (probabilités d'interaction) très différentes.

[Jean-ClaudeP]

Le fait qu'une particule entre en interaction avec une autre dépend des sections efficaces et cette notion dépend uniquement des forces en présences et de leur rayon d'action.

Les forces forte et électromagnétique ayant un rayon d'action plus grand que la force électrofaible, comme les neutrinos ne sont sensibles qu'à cette dernière il traverse toute matière sans pratiquement aucune interaction. Est-ce cela ?

[Dr Eric Simon]

Le fait qu'une particule entre en interaction avec une autre dépend des sections efficaces et cette notion dépend uniquement des forces en présences et de leur rayon d'action.

Les forces forte et électromagnétique ayant un rayon d'action plus grand que la force électrofaible, comme les neutrinos ne sont sensibles qu'à cette dernière il traverse toute matière sans pratiquement aucune interaction. Est-ce cela ?

 

Ce n'est pas qu'une question de "rayon d'action" mais aussi d'intensité de la force en question, pour résumer :

-force forte : portée de 10^-15 m

-force faible : portée de 10^-18 m, intensité 10^13 fois plus faible que l'interaction forte

-force électromagnétique : portée infinie, intensité 10^2 fois plus faible que l'interaction forte

-force de gravitation : portée infinie, intensité 10^38 fois plus faible que l'interaction forte.

 

Dans le cas de OPERA, ils détectent des neutrinos tau qui produisent des leptons tau en interagissant (par interaction faible) avec les électrons contenus dans des plaques massives de plomb. Le tau se désintègre ensuite très vite (10^-13 s) en muon + antineutrino mu (via interaction faible toujours) ou en électron + antineutrino e. La détection d'un neutrino tau se fait ainsi en mettant en évidence les produits de la désintégration du lepton tau produit (muons ou électrons)

Modifié 30 mars 2013 par Dr Eric Simon