nihil jie· 14.06.10 · 05:03 Uhr

danke für die neuen infos :) aber wo wir gerade bei den neutrinos sind... was ist eigentlich aus dem IceCube projekt geworden ? lebt es ?

 Physiker· 14.06.10 · 11:12 Uhr

Interessant:
In dem Artikel wird ein Streuprozess vorgestellt. Das Myon-Neutrino wird in ein Tau-Neutrino umgewandelt durch Impuls- und Energie-Änderung verbunden mit der Emission von Photonen.
Ich hatte mir die Neutrino-Oszillationen immer als quantenmechanische Überlagerung vorgestellt, d.h. erst beim Messprozess entscheidet sich, in welchem Flavour-Eigenzustand das Elementarteilchen vorliegt.
Wenn jede dieser Oszillationen mit der Emission von Photonen verbunden wäre, dann sollte unser Universum im entsprechenden Frequenzbereich hell erleuchtet sein*) (und die Mehrzahl der Neutrinos in unserem Universum ziemlich langsam sein) - oder wechselwirkte das Myon-Neutrino in diesem Experiment mit einem Streuzentrum**)?

Naja, vieleicht sollte ich den arxiv-Artikel erstmal ganz lesen - aber als nicht-Teilchenphysiker spare ich mir mal die Mühe...

*) was nicht zutrifft, wenn ich das richtig sehe:
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Egret_allsky_above100Mev.png&filetimestamp=20070211202649
**) dann wäre diese Beobachtung ungeheures Glück. Und wo sind dann die Teilchenspuren des Streuzentrums?

 Frank Wappler· 14.06.10 · 11:40 Uhr

Jörg schrieb (im Artikel):
> da kommt das Myon-Neutrino ("parent") [...] und heraus springt [...] Tau-Neutrino ("daughter").


Das im obigen Bild als "parent" bzw. "daughter" bezeichneten Bildelemente werden in der als Referenz 5 genannten Veröffentlichung "Observation of a first \nu_\tau candidate in the OPERA experiment in the CNGS beam", Fig. 1, auch als "Track 4" bzw. "Track 8" bezeichnet,
was sich wohl als Ionisationsspuren geladener Teilchen versteht (s. S. 11);

die "primäre Neutrino-Wechselwirkung" wird als aus 7 tracks bestehend beschrieben (s. S. 9), bezieht sich also offenbar auf den Vertex im Bild links;

und der Sekundärvertex gilt als kompatibel mit einem Zerfall "Tau-minus zu einem Hadron-minus, n Pi0, und einem tau-Neutrino" (s. S. 13).

Die "parent"-Spur stellt also wahrscheinlich das "Tau-minus" dar, und die "daughter"-Spur das "Hadron-minus" ...

 Physiker· 14.06.10 · 12:03 Uhr

@ Frank Wappler:
Danke für diese Klarstellung. Man sieht also keine Neutrino-Oszillation innerhalb von wenigen Mikrometern - hätte mich auch sehr gewundert.

 CCS· 14.06.10 · 12:44 Uhr

Was ist denn zwischen Teilchenbeschleuniger und Detektor? Haben sie da lange Tunnel gegraben oder schicken die das einfach durch den massiven Untergrund, da Neutrinos sowieso kaum mit etwas interagieren?

 Elischa· 14.06.10 · 14:40 Uhr

@ Physiker und Frank Wappler:

"Die "parent"-Spur stellt also wahrscheinlich das "Tau-minus" dar, und die "daughter"-Spur das "Hadron-minus" ..."

Das macht mehr Sinn. Ich hatte mich auch schon gewundert, da Photon gar nicht mit Neutrinos wechselwirken.

 Physiker· 14.06.10 · 16:27 Uhr

Fazit:
Das tolle an dem arxiv-paper ist, dass man im OPERA-Experiment erstmals einen Kandidaten für eine Neutrino-Oszillation auf einer Strecke von 730km direkt nachgewiesen hat, da am CERN fast ausschließlich Myon-Neutrinos erzeugt werden und die obige Signatur ("parent"/"daughter"-Event) einem Tau-Neutrino zugeordnet werden kann.

Das besondere an dem OPERA-Experiment ist nun, dass erstmals direkt die andere Neutrino-Sorte nachgewiesen wurde. Wenn ich das richtig sehe, wurde in allen bisherigen Experimenten zur Neutrino-Oszillation nur das Fehlen einer Neutrino-Sorte beobachtet und deshalb auf die Oszillation geschlossen. In OPERA soll der erste direkte Nachweis gelingen. Das vorliegende Ereignis zeigt zumindest, dass der Detektor funktioniert.

 Manea-K· 14.06.10 · 17:11 Uhr

Hat jemand verstanden (und kann mir erklaeren), woher sie wissen, dass der Prozess von einem (vom Myon- zum Tau- oszillierten) Neutrino aus dem CERN stammt? Es koennte doch auch einfach irgendein Hintergrund-Tau-Neutrino von sonstwoher sein.

 Physiker· 14.06.10 · 17:33 Uhr

@ Manea-K:
Stimmt genau. Das kann niemand wissen. Nur wenn sehr viel mehr (Tau-)Neutrinos vom CERN stammen als es Hintergrund-Neutrinos (Kosmische Strahlung, Sonne, Kernreaktoren,...) gibt, kann man sich mehr oder weniger sicher sein - und selbst dann braucht man Statistik. Ein einzelnes Ereignis sagt noch gar nichts. Im arxiv-paper findet sich Angaben zur Strahlintensität und auch eine Diskussion zur Wahrscheinlichkeit...

Kurz: Wenn die hohe Strahlintensität vom CERN nicht auf das Experiment gerichtet wäre, würde man ca. zehn mal weniger Ereignisse messen.