El Neutrino

Por: Glenys Álvarez*  Editora Neutrina

No puedo negarlo, lo primero que me atrajo fue el nombre; mucho más fuerte que los muones, que el positrón o el electrón. Había algo juguetón en él que no se detuvo cuando comencé a conocerlo; el neutrino se comportaba de forma especial. Y eso que estamos hablando de partículas subatómicas, todas, junto al mundo cuántico que habitan, son bastante especiales. 

Imagen del laboratorio en Francia, cortesía del
experimento Doble-Chooz. 

Pero los neutrinos era difíciles de detectar porque no interactúan con la materia común, son fantasmales, por así decirlo, pasaban a través de todos nosotros y del planeta sin afectarnos; de hecho, tomó 26 años para que su existencia fuese demostrada en 1956.

Pero no sólo estaba la dificultad de atraparlos a través de interacciones débiles con otras partículas de materia, su masa era también tema de debate.

Por el momento, se reconoce que el neutrino tiene una pequeña masa infinitesimal; nos dicen que ningún neutrino con más masa que 1 eV debe de existir.

Para conocer de lo que hablan lo mejor es compararlo con el electrón cuya masa pesa 500,000 eV, ¡imagínense entonces lo imperceptible que es un neutrino!

Hasta el momento, los neutrinos se han estudiado a través de sus oscilaciones. Se clasifican en tres familias, neutrino electrón, neutrino muón y neutrino tau, y se realizan experimentos donde se observan las oscilaciones de estos neutrinos que andan volando y de repente cambian, se transforman espontáneamente en otro neutrino con una afiliación familiar distinta. 

“Hemos visto que los neutrinos cambian su afiliación familiar de forma periódica, por eso lo llamamos oscilaciones. Durante un viaje largo, el neutrino cambiará de familia varias veces, poder observar estas transformaciones nos dice que tienen masa porque sólo así sería posible. Precisamente, el hecho de conocer que el neutrino tiene masa es uno de los mayores descubrimientos en la física de partículas en los últimos 20 años”, explica el doctor Antonio Palazzo, de la Universidad Técnica de München (Technische Universität München). 

Palazzo, junto a equipos de El grupo de excelencia de Física Fundamental, anda trabajando en la interacción entre los tres diversos sabores de neutrinos y los responsables de regular estas transiciones que son unos ángulos mezclados que se conocen como Theta 12, Theta 23 y Theta 13, y los valores de cada uno, una elaboración que se lleva a cabo en distintos aceleradores, está hoy centrada en Theta 13, cuyos últimos resultados directos fueron dados en 1998 en un experimento en Francia del acelerador Chooz. Precisamente, hace tres años el equipo de Palazzo descubrió interesantes respuestas luego del análisis y que confirman lo que fue descubierto en 1998.

Para los investigadores, el nivel de confianza en los resultados es de 3 Sigma, que quiere decir que las probabilidades en contra son mínimas, sin embargo, para los físicos, un nivel de 5 Sigma es aceptable ya que disminuye las probabilidades en contra de uno en un millón.

Los experimentos se realizaron en el reactor Doble-Chooz, que ha sido diseñado para lidiar con neutrinos, de hecho, con antineutrinos. Unas 1,020 partículas antineutrinos abandonan el generador nuclear cada segundo, lo cual es un flujo demasiado alto, por ello se está trabajando en otro experimento en un reactor cercano pero diferente que será capaz de medir estos rasgos con mucha más precisión. 

El Doble-Chooz, por supuesto, incluye a dos reactores y el principio detrás del experimento es sencillo. 


Nos explican que inmediatamente después de la generación en el reactor, varios antineutrinos colisionan con un detector localizado a 400 metros, esta cercanía permite que no hayan oscilaciones, es decir, que no ocurran las transformaciones de las que hablábamos antes. 


El segundo detector está a más de mil metros y si el valor de Theta 13 es lo suficientemente largo, los neutrinos se convertirán en otros sabores durante esta trayectoria.

“Ambos detectores están llenos de diez toneladas de fluido radioactivo y tenemos 390 sensores de imágenes que grabarán las interacciones de estos antineutrinos con protones, y las oscilaciones que generarán en el líquido. Establecer que Theta 13 tiene, efectivamente, un valor diferente a cero nos dirá que los tres ángulos mezclados de los neutrinos no son evanescentes, un hecho que dota a los tres sabores de neutrino con libertad máxima para convertirse en miembros de otras familias”.

Al final, la idea se acerca al estudio de la asimetría. Se quiere demostrar si los neutrinos fueron responsables del mínimo excedente de materia en el universo que le ganó la lucha a la antimateria en los comienzos del cosmos. Sin esta asimetría, toda la materia se hubiese transformado en radiación y no estuviésemos aquí preguntándonos sobre el papel de los neutrinos en el asombroso proceso.

Estos resultados están siendo presentados en la conferencia TAUP que se lleva a cabo en Munich del 5 al 9 de septiembre: http://taup2011.mpp.mpg.de/

Universidad Técnica de München

Grupo de excelencia de física fundamental

Más ciencia: http://www.facebook.com/pages/Editora-Neutrina/137936909603156

*Periodista científica fundadora y directora de Editora Neutrina

editoraneutrina@gmail.com

Posted in: Etiquetas: Ciencia, Editora Neutrina, Física