Tauneutrino
| Tauneutrino | ||
 | ||
| Die tauneutrino se plek in die Standaardmodel (onder leptone). | ||
| Samestelling | Elementêre deeltjie | |
| Statistiek | Fermionies | |
| Groep | Leptone | |
| Generasie | Derde | |
| Wisselwerking | Swak, swaartekrag | |
| Simbool | ντ | |
| Antideeltjie | Tau-antineutrino (ντ) | |
| Geteoretiseer | Middel 1970's | |
| Ontdek | DONUT-samewerking (2000) | |
| Massa | Klein, maar nie nul nie (sien neutrino) <18,2 MeV/c2[1] | |
| Elektriese lading | 0 e | |
| Kleurlading | Geen | |
| Spin | 12 ħ | |
| Swak isospin | 12 | |
| Swak hiperlading | -1 | |
| Chiraliteit | Linkshandig (vir regshandige neutrino’s, sien steriele neutrino) | |
Die tauneutrino of tau-neutrino is ’n elementêre lepton wat geen netto elektriese lading het nie. Saam met die tau vorm dit die derde generasie van leptone, vandaar sy naam. Sy bestaan is dadelik afgelei toe die taudeeltjie tussen 1974 en 1977 in ’n reeks eksperimente deur Martin Lewis Perl en sy kollegas by die SLAC-LBL-groep opgespoor is.[2] Die ontdekking van die tauneutrino self is in Julie 2000 deur die DONUT-samewerking (Direct Observation of the Nu Tau) aangekondig.[3][4]
Soos alle elementêre deeltjies het die tauneutrino ’n antideeltjie, die tau-antineutrino, waarvan sommige eienskappe dieselfde magnitude maar ’n teenoorgestelde teken het.
Dit is in 2022 die "minste bestudeerde deeltjie in die Standaardmodel" genoem, omdat dit ’n klein werksame deursnee het, moeilik is om te produseer en moeilik van die ander neutrinogeure onderskei kan word; dieselfde oorsigartikel voer aan dat verdere studie nodig is om sy eienskappe volledig te meet, die begrip van neutrinomenging te toets en moontlike afwykings te ondersoek.[5]
Ontdekking
[wysig | wysig bron]Die DONUT-eksperiment by Fermilab is in die 1990's met die uitdruklike doel gebou om die tauneutrino op te spoor, en dié pogings het met die samewerking se verslag oor die opsporing vrugte afgewerp.[3][4] Die tauneutrino was die laaste lepton en die voorlaaste deeltjie van die Standaardmodel wat waargeneem is: die Higgsboson is twaalf jaar later, in 2012, ontdek.
Opsporing
[wysig | wysig bron]Verskeie natuurlike tauneutrino’s met hoë energie is al deur die IceCube Neutrino-observatorium geïdentifiseer,[6] en in 2024 is sewe astrofisiese kandidate bekend gemaak.[7][8]
In detektors wat ys as medium gebruik, is tauneutrino’s moeilik van elektronneutrino’s te onderskei, omdat die twee soortgelyke fotonpatrone voortbring.[6] Anders as muonneutrino’s laat sowel elektronneutrino’s as tauneutrino’s bolvormige fotonpatrone in die ys agter.[6] Wanneer ’n elektronneutrino met so ’n detektor wisselwerk, lewer dit ’n elektron wat nie ver beweeg nie voordat dit ’n atoom tref en ’n bolvormige fotonpatroon vrystel.[6] ’n Tauneutrino lewer ’n taudeeltjie, wat twee keer ’n bal fotone uitstraal: wanneer dit gevorm word en wanneer dit verval.[6] Dié een-bal- en twee-bal-patrone is egter baie moeilik van mekaar te onderskei, behalwe by tauneutrino’s met baie hoë energie, waar die taudeeltjie verder tussen sy vorming en sy verval beweeg en die patroon dus duideliker van ’n bol verskil.[6]
Verwysings
[wysig | wysig bron]- ↑ Beringer, J.; et al. (Particle Data Group) (2025). "PDGLive Particle Summary 'Neutrino Properties'" (PDF). Particle Data Group. Besoek op 12 April 2026.
- ↑ Perl, M.L.; et al. (1975). "Evidence for anomalous lepton production in e+e− annihilation". Physical Review Letters. 35 (22): 1489. Bibcode:1975PhRvL..35.1489P. doi:10.1103/PhysRevLett.35.1489.
- 1 2 Fermilab (20 Julie 2000). "Physicists find first direct evidence for tau neutrino at Fermilab". Persberig. http://www.fnal.gov/pub/presspass/press_releases/donut.html.
- 1 2 Kodama, K.; et al. (DONUT collaboration) (2001). "Observation of tau neutrino interactions". Physics Letters B. 504 (3): 218-224. arXiv:hep-ex/0012035. Bibcode:2001PhLB..504..218D. doi:10.1016/S0370-2693(01)00307-0. S2CID 119335798.
- ↑ Abraham, Roshan Mammen; et al. (2022). "Tau neutrinos in the next decade: from GeV to EeV". Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 49 (11). arXiv:2203.05591. Bibcode:2022JPhG...49k0501A. doi:10.1088/1361-6471/ac89d2.
- 1 2 3 4 5 6 Wright, Katherine (11 April 2024). "Seven Astrophysical Tau Neutrinos Unmasked". Physics (in Engels). 17 (15): 58. arXiv:2403.02516. doi:10.1103/PhysRevLett.132.151001. hdl:2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/388107. PMID 38682982.
- ↑ Lea, Robert (14 Maart 2024). "Scientists may have just caught 7 exotic "ghost particles" as they pierced through Earth". Space.com. Besoek op 16 Maart 2024.
- ↑ Pennsylvania State University (13 Maart 2024). "IceCube identifies seven astrophysical tau neutrino candidates". phys.org. Besoek op 16 Maart 2024.
