Polski udział w T2K

Udział polskich zespołów naukowych w eksperymencie neutrinowym z długą bazą pomiarową Tokai-to-Kamioka (T2K) w Japonii rozpoczął się od zaangażowania w budowę bliskiego detektora ND280 w akceleratorowym ośrodku J-PARC w Tokai. W projekcie tym uczestniczymy od 2006 roku. Jesteśmy członkami Polskiej Grupy Neutrinowej (PGN), w skład której wchodzą zespoły z 6 instytucji naukowych:

  • Uniwersytetu Śląskiego, Katowice (UŚ),
  • Instytutu Fizyki Jądrowej PAN, Kraków (IFJ),
  • Narodowego Centrum Badań Jądrowych, Otwock/Warszawa (NCBJ),
  • Politechniki Warszawskiej, Warszawa (PW),
  • Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa (UW),
  • Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław (UWr).

Każdy z wymienionych zespołów wnosi wkład w prowadzone badania i prace związane z udziałem w eksperymencie T2K.

Polscy fizycy są wszechstronnie zaangażowani w działalność eksperymentu T2K, począwszy od budowy i obsługi aparatury pomiarowej, poprzez rozwijanie oprogramowania, zbieranie danych, prowadzenie analiz, aż po przewodniczenie grupom roboczym i udział w komitetach doradczych i zarządzających współpracą.

Historia naszego udziału w eksperymencie sięga roku 2006, kiedy był on dopiero przygotowywany. W latach 2006-2009 uczestniczyliśmy w projektowaniu i budowie jednego z podzespołów bliskiego detektora ND280 – detektora zasięgu mionów, a w kolejnych latach odpowiadaliśmy też za jego sprawne działanie i obsługę. W 2018 roku przejęliśmy nadzór nad działaniem jednego z kluczowych podzespołów ND280 – detektora scyntylacyjnego FGD, w którym rejestrowane są oddziaływania neutrin. Bierzemy czynny udział w zbieraniu danych w Japonii, pełniąc m.in. odpowiedzialną funkcję kierownika zmiany. Jesteśmy także zaangażowani w prowadzone obecnie prace nad unowocześnieniem bliskiego detektora.

Rozwijamy używane przez współpracę oprogramowanie komputerowe. W wielu analizach wykorzystywany jest generator oddziaływań neutrin NuWro, stworzony we Wrocławiu, elastyczne narzędzie umożliwiające włączanie do obliczeń najnowszych modeli teoretycznych. Przygotowaliśmy symulacje zewnętrznego tła oraz rozwijaliśmy metody rekonstrukcji oddziaływań neutrin w detektorze ND280.

Jesteśmy odpowiedzialni za część zadań związanych z kontrolą jakości zbieranych danych i ich kalibracją, zarówno w bliskim, jak i w dalekim detektorze (Super-Kamiokande). Pracujemy także nad wyznaczaniem niepewności systematycznych związanych z efektami detektorowymi.

W zakresie analizy danych nasze wysiłki koncentrują się na detektorze ND280 i pomiarach oddziaływań neutrin, wkraczamy też w analizy danych zebranych przez detektor Super-Kamiokande. Dokładność pomiaru parametrów oscylacji neutrin w T2K, w tym wyniku opublikowanego w Nature, istotnie zależy od jak najlepszego modelowania wiązki neutrin i antyneutrin. Uzyskuje się to na drodze dedykowanych pomiarów prowadzonych w eksperymencie NA61/SHINE w CERN z dużym udziałem polskich grup w zbieraniu i analizie danych.

Jesteśmy zauważani i doceniani we współpracy. Członkowie Polskiej Grupy Neutrinowej pełnili lub pełnią ważne funkcje koordynatorów grup roboczych oraz zasiadali lub zasiadają także w komitetach doradczych (Analysis Steering Group, Future Neutrino Panel) i zarządzających współpracą (Publication Board, ND280 G4 Committee, Executive Committee). Regularnie reprezentujemy współpracę T2K na międzynarodowych konferencjach z dziedziny fizyki cząstek elementarnych. Udział w T2K stworzył młodym polskim naukowcom okazję napisania około dziesięciu ciekawych rozpraw doktorskich i habilitacyjnych, oraz ponad dziesięciu magisterskich.

Członkowie T2K (w tym polscy), przyjęcie z okazji otrzymania Breakthrough Prize, Japonia, luty 2016.

Działalność polskich grup wspierana jest przez fundusze otrzymywane z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Narodowego Centrum Nauki oraz Komisji Europejskiej.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *