Znanstvenici s Ruđera sudjelovali u uspješnoj potrazi za neutrinskim oscilacijama
U znanstvenom časopisu Physical Review Letters, jednom od vodećih u području fizike s faktorom utjecaja 8.5, objavljeni su konačni rezultati jedne od najvećih kolaboracija na CERN-u u kojoj su sudjelovali i znanstvenici Instituta Ruđer Bošković, dr. sc. Mario Stipčević, dr. sc. Krešimir Jakovčić, dr. sc. Budimir Kliček, kao i pokojni dr. sc. Ante Ljubičić.
Kolaboracija pod nazivom OPERA započela je početkom ovog stoljeća s glavnim ciljem dokazivanja postojanja određenih oscilacija neutrina, elementarnih čestica izrazito male mase na koje uz gravitaciju, djeluje tek slaba nuklearna sila, a za čije je otkriće 2015. godine dodijeljena i Nobelova nagrada za fiziku.
U prirodi postoje tri vrste neutrina koji se razlikuju prema svojstvima tijekom interakcije s tvarima kada se pretvaraju u tri vrste nabijenih leptona; elektronski mionski i tau neutrini. Upravo su ti leptoni vidljivi uz pomoć detektora poput OPERA-e, koji je imao jedinstvenu sposobnost praćenja sve tri vrste neutrina. Provedenim eksperimentom znanstvenici su uočili da nakon što pređu velike udaljenosti, mionski neutrini pretvaraju se u druge vrste neutrina, a kako nije zabilježena promjena u broju detektiranih elektrona, fizičari su pretpostavili da se oni primarno pretvaraju u tau neutrine, što je i nedvojbeno dokazano tijekom trajanja OPERA istraživanja.
Prvi takav dokaz pretvaranja miona u tau-neutrino ovaj eksperiment je zabilježio 2010. godine, a zahvaljujući dugotrajnoj analizi podataka zabilježeno je ukupno deset takvih događa koji su znanstvenicima omogućili da s velikom vjerojatnošću potvrde ovaj fenomen.
„U objavljenom radu nedvosmisleno je dokazano da mionski neutrini osciliraju u tau neutrine, direktnim opažanjem međudjelovanja tau neutrina u OPERA detektoru. Do sada je bilo poznato da mionski neutrini djelomično nestaju i postojale su snažne indikacije iz drugih eksperimenata da se oni pretvaraju upravo u tau neutrine, no OPERA je prvi eksperiment koji je to nedvosmisleno pokazao“, izjavio je voditelj hrvatske grupe pri OPERA kolaboraciji, dr. sc. Mario Stipčević s Instituta Ruđer Bošković.
Uz značajno poboljšanje razumijevanja ponašanja samih neutrina, provedeno istraživanje rezultiralo je i razvojem novih tehnologija poput izuzetno precizne tehnologije nuklearne emulzije za praćenje tragova čestica koja je primjenu pronašla u širokom rasponu znanstvenih polja, od istraživanja tamne tvari do onih povezanih s istraživanjima vulkana i ledenjaka, zatim poboljšavanja određenih terapija karcinoma, a nedavno je korištena i prilikom mapiranja unutrašnjosti Keopsove piramide.