OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus)

 

Nome: Opera (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus)

Che cos’è: rivelatore per neutrini

Dove: LNGS

Quando: in presa dati dal novembre 2008

 

INFOGRAFICA

IMMAGINI

VIDEO

> Dal Cern al Gran Sasso

> Lab Gran Sasso

 

 

L’esperimento

La collaborazione Opera è un rivelatore per neutrini che funziona come una sofisticatissima macchina fotografica per particelle. Grazie a questo rivelatore, i ricercatori possono osservare le conseguenze del passaggio di neutrini quando questi urtano contro gli atomi di piombo di cui è costituito l’esperimento. Le particelle provengono dal CERN di Ginevra, dove vengono create da un anello acceleratore di Lhc, e "sparate" verso i LNGS nell’ambito del progetto Cngs (Cern Neutrinos to Gran Sasso). Dopo aver attraversato 732 km in 2,4 millisecondi, i neutrini raggiungono l’esperimento Opera.

 

Come è fatto

L’esperimento Opera è costituito da un rivelatore che ha al suo interno 150.000 mattoncini di piombo rivestito di emulsione fotografica. Il peso totale è di 1.300 tonnellate. Ogni mattoncino pesa 8,3 kg ed è costituito da 56 lastre di piombo dello spessore di 1mm intervallate da film di emulsione fotografica ultrasensibile. Opera ha un volume totale di 2000 tonnellate e un peso di 4000 tonnellate. Il rivelatore di Opera osserva le particelle prodotte dall'acceleratore Sps (Super Proton Synchrotron) che si trova al CERN di Ginevra e che invia ai LNGS un fascio di neutrini muonici.

 

Obiettivi scientifici

Esistono tre tipi di neutrini: elettronico, muonico e tau. Il fascio di particelle inviato dal Cern è costituito da neutrini di tipo muonico. Si ritiene che i neutrini possano trasformarsi da un tipo in un altro. Per fare un esempio, nel Sole vengono prodotti neutrini elettronici. Sulla Terra però, arriva un numero inferiore di neutrini di questo tipo rispetto a quanto previsto dalla teoria. Ciò indica che i neutrini si trasformano ("oscillazione"). Opera è progettata per osservare e verificare (per la prima volta in modo diretto) il fenomeno dell’oscillazione del neutrino. Ciò consentirà di ricavare informazioni preziose sulla massa e sulle proprietà fisiche di questa particella. Opera ha fotografato il primo neutrino tau nel 2010 e ha annunciato l’osservazione di un secondo neutrino tau nel giugno del 2012.

 

Partecipanti/ collaborazione

La collaborazione Opera include 160 ricercatori da 33 istituzioni di 12 Paesi. L’esperimento è stato progettato e realizzato da un folto gruppo di ricercatori, provenienti da Università e Istituti scientifici di Belgio, Corea, Croazia, Francia, Germania, Giappone, Israele, Italia, Russia, Tunisia, Svizzera e Turchia. In particolare in Italia, oltre al supporto dell’INFN, i ricercatori coinvolti nel progetto afferiscono all’Università e Sezione INFN di Bari, all’Università e Sezione INFN di Bologna, ai Laboratori Nazionali INFN di Frascati, ai Laboratori Nazionale INFN del Gran Sasso, all’Università de L’Aquila, all’Università Federico II e Sezione INFN di Napoli, all’Università e Sezione INFN di Padova, all’Università La Sapienza e Sezione INFN di Roma, all’Università di Salerno.