El experimento OPERA, ubicado en el Laboratorio Gran Sasso del Instituto Nacional Italiano de Física Nuclear (INFN), fue diseñado para demostrar de manera concluyente que los muon-neutrinos pueden convertirse en tau-neutrinos, a través de un proceso llamado oscilación de neutrinos, cuyo descubrimiento fue galardonado con el Premio Nobel de Física 2015. En un artículo publicado hoy en la revista Cartas de revisión física , la colaboración OPERA informa la observación de un total de diez eventos candidatos para la conversión de un muón a tau-neutrino, en cuáles son los resultados finales del experimento. Esto demuestra sin ambigüedades que los neutrinos muónicos oscilan en neutrinos tau en su camino desde el CERN, donde se produjeron neutrinos muónicos, al Laboratorio Gran Sasso a 730km, donde OPERA detectó los diez candidatos a neutrinos tau.

Hoy la colaboración de OPERA también ha hecho públicos sus datos a través del Portal de Datos Abiertos del CERN. Al publicar los datos en el dominio público, los investigadores ajenos a la Colaboración OPERA tienen la oportunidad de realizar investigaciones novedosas con ellos. Los conjuntos de datos provistos vienen con información de contexto enriquecida para ayudar a interpretar los datos, también para uso educativo. Un visualizador permite a los usuarios ver los diferentes eventos y descargarlos. Esta es la primera publicación de datos ajenos al LHC a través del portal de datos abiertos del CERN, un servicio lanzado en 2014.

Hay tres tipos de neutrinos en la naturaleza:electrón, neutrinos muon y tau. Se pueden distinguir por la propiedad de que, al interactuar con la materia, normalmente se convierten en el leptón cargado eléctricamente que lleva su nombre:electrón, leptones muon y tau. Son estos leptones los que ven los detectores, como el detector OPERA, único en su capacidad de observar los tres. Los experimentos llevados a cabo alrededor del cambio de milenio mostraron que los neutrinos muónicos, después de viajar largas distancias, crear menos muones de los esperados, al interactuar con un detector. Esto sugirió que los neutrinos muónicos oscilaban en otros tipos de neutrinos. Dado que no hubo cambios en el número de electrones detectados, Los físicos sugirieron que los neutrinos muónicos oscilaban principalmente en neutrinos tau. Esto ha sido confirmado sin ambigüedad por OPERA, mediante la observación directa de neutrinos tau que aparecen a cientos de kilómetros de la fuente de neutrinos muónicos. La aclaración de los patrones de oscilación de los neutrinos arroja luz sobre algunas de las propiedades de estas misteriosas partículas, como su masa.

La colaboración OPERA observó el primer evento tau-leptón (evidencia de oscilación muón-neutrino) en 2010, seguido de cuatro eventos adicionales notificados entre 2012 y 2015, cuando se evaluó por primera vez el descubrimiento de la aparición de neutrinos tau. Gracias a una nueva estrategia de análisis aplicada a la muestra de datos completa recopilada entre 2008 y 2012, el período de producción de neutrinos, ahora se han identificado un total de 10 eventos candidatos. con un nivel de significación extremadamente alto.

"Hemos analizado todo con una estrategia completamente nueva, teniendo en cuenta las peculiaridades de los hechos, ", dijo Giovanni De Lellis, portavoz de la colaboración OPERA." También informamos de la primera observación directa del número de leptones neutrinos tau, el parámetro que discrimina a los neutrinos de su contraparte de antimateria, antineutrinos. Es extremadamente gratificante ver hoy que los resultados de nuestro legado superan en gran medida el nivel de confianza que habíamos previsto en la propuesta del experimento ".

Más allá de la contribución del experimento a una mejor comprensión de la forma en que se comportan los neutrinos, el desarrollo de nuevas tecnologías también forma parte del legado de OPERA. La colaboración fue la primera en desarrollar completamente automatizada, tecnologías de lectura de alta velocidad con precisión submicrométrica, que fue pionera en el uso a gran escala de las llamadas películas de emulsión nuclear para registrar pistas de partículas. La tecnología de emulsión nuclear encuentra aplicaciones en una amplia gama de otras áreas científicas, desde la búsqueda de materia oscura hasta la investigación de volcanes y glaciares. También se aplica para optimizar la terapia de hadrones para el tratamiento del cáncer y recientemente se utilizó para trazar el interior de la Gran Pirámide. uno de los monumentos más grandes y antiguos de la Tierra, construido durante la dinastía del faraón Keops, también conocido como Keops.