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Ein neuer Blick auf Neutrinooszillationen 

Obwohl Neutrinos die häufigsten Teilchen im Universum sind, sind ihre Eigenschaften kaum verstanden. EU-finanzierte Wissenschaftler und Mitglieder einer internationalen Zusammenarbeit versuchten herauszufinden, was ihre Transformation verursacht. 
Ein neuer Blick auf Neutrinooszillationen 
NUMI Off-axis ve Appearance (NOvA) ist eine internationale Zusammenarbeit von mehr als 200 Wissenschaftler und Ingenieuren aus 39 Universitäten, Labors und anderen Institutionen. Sie verwenden zwei Detektoren, um die Oszillationswahrscheinlichkeiten von N im NUMI-Strahl (Neutrinos at the Main Injector) des Fermilab zu messen.

Wenn Neutrinos vom Fermilab in der Nähe von Chicago zum Ash Fluss Laboratory im nördlichen Minnesota, USA, durch die Erdkruste reisen, kann die Streuung von Elektron-Neutrinos (ve) auf atomaren Elektronen die Oszillationswahrscheinlichkeit entweder erhöhen oder unterdrücken. Die Wirkung ist umgekehrt in Neutrinos im Vergleich zu Antineutrinos.

Die Wissenschaftler vergleichen die Schwingungswahrscheinlichkeiten, die in Neutrinos gemessen wird, mit jener von Antineutrinos, um die Natur des ve zu lösen. Das EU-geförderte Projekt NEUTRINOSNOVA (Searching for the remaining unknown neutrino oscillation parameters using the NOvA long baseline experiment) hat hierbei einen wichtigen Beitrag geleistet.

Das NEUTRINOSNOVA-Team spielte die führende Rolle bei der Entwicklung eines fortgeschrittenen System für die zuverlässige Sammlung von Ereignissen innerhalb NOvA und Smart-Triggern gesehen. Der neue datengesteuerte Trigger speichert die Daten auf der Basis der charakteristischen Neutrino-Signatur.

Als nächstes müssen die Petabytes an akkumulierten Daten verarbeitet werden. Das NEUTRINOSNOVA Team koordinierte die Bemühungen der 20 Forscher, die für die Interpretation der NOvA-Daten durch Monte-Carlo-Simulationen verantwortlich sind. Die große Datenverarbeitung wurde von Cloud-Computing-Ressourcen und innovativen Datenmanagement-Systemen aktiviert.

Die ersten Ergebnisse, die in den renommierten Physical Review Letters veröffentlicht wurden, stellen unbekannte Aspekte der Neutrinomischung in ein neues Licht. Insbesondere erwies sich, dass das NOvA-Experiment auf die Massenanordnung der drei Neutrino-Zustände empfindlich reagierte und ob Neutrinos sich anders mischen als Antineutrinos.

Die beiden NOvA-Detektoren werden in den nächsten Jahren Daten mit Neutrinos und Antineutrinos sammeln. Angesichts der Verfügbarkeit des Neutrinostrahls von Fermilab, der in voller Stärke funktioniert, und der Werkzeuge zur Analyse der erzeugten großen Datenmengen, ist die internationale Zusammenarbeit in einer guten Position, um Einblicke in die transformierende Welt von Neutrinos zu geben.

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Schlüsselwörter

Neutrinooszillationen, nova, Fermilab, NEUTRINOSNOVA, Monte-Carlo-Simulationen 
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