Artykuł w czasopiśmie Nature - ważny krok w badaniach różnicy między materią i antymaterią we wszechświecie

Międzynarodowy eksperyment fizyki neutrin T2K (Tokai to Kamiokande) opublikował w prestiżowym czasopiśmie naukowym Nature wnioski
z wyników swoich badań. Wśród autorów jest duża grupa Polaków, w tym członkowie zespołu z Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych PW, kierowanego przez prof. Krzysztofa Zarembę. Obok niego współautorami są: dr Robert Kurjata, dr Andrzej Rychter, mgr Marcin Ziembicki.

   
Eksperyment T2K używa wiązki, składającej się z neutrin lub antyneutrin mionowych, wytworzonych w ośrodku J-Parc (Japan Proton Accelerator Research Complex), położonym w miejscowości Tokai 
na wschodnim wybrzeżu Japonii. Niewielka część tych neutrin (lub antyneutrin) jest wykrywana 
w odległości 295 km w detektorze Super-Kamiokande, znajdującym się pod górą w miejscowości Kamioka, blisko zachodniego wybrzeża Japonii. Wykorzystuje się w tym celu oddziaływanie neutrin 
w ogromnym zbiorniku super-czystej wody (na zdjęciu - okładka czasopisma) i powstające w jego wyniku tzw. promieniowanie Czerenkowa. Eksperyment dowiódł, że pewna część neutrin przebywających tę drogę oscyluje, tzn. zmienia swój rodzaj na neutrina lub antyneutrina elektronowe.

Eksperyment T2K, którego wcześniejsze wyniki potwierdziły zjawisko oscylacji neutrin (przyznana nagroda Nobla w 2015 roku), koncentruje się m.in. na badaniu zjawiska tzw. łamania symetrii materia/antymateria w oscylacjach neutrin. Jest to ważny krok w kierunku wyjaśnienia jednej
z fundamentalnych zagadek wszechświata – dominacji materii nad antymaterią.
Parametr opisujący łamanie symetrii materia/antymateria w oscylacjach neutrin, zwany fazą δCP, może przyjmować wartości w zakresie od -180º do 180º. T2K po raz pierwszy, z bardzo dużym prawdopodobieństwem (na poziomie ufności 99,7%), wykluczyło prawie połowę z możliwych wartości parametru δCP, odsłaniając tym samym, nie zmierzoną do tej pory, podstawową właściwość neutrin.

   
Zapraszamy do zapoznania się:

  

Abe, K., Akutsu, R., Ali, A. et al. Constraint on the matter–antimatter symmetry-violating phase in neutrino oscillations. Nature 580, 339–344 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2177-0