Ciencia y Tecnología
Dos experimentos revelan secretos ocultos de los neutrinos
Un estudio que combina datos de los experimentos NOvA y T2K, en EE. UU. y Japón, ofrece la medición más exacta de los neutrinos, partículas que podrían explicar por qué existe más materia que antimateria en el universo.
Un estudio que combina datos de los experimentos NOvA y T2K, en EE. UU. y Japón, ofrece la medición más exacta de los neutrinos, partículas que podrían explicar por qué existe más materia que antimateria en el universo.
Un nuevo estudio publicado en la revista Nature combina datos de dos grandes experimentos —NOvA en Estados Unidos y T2K en Japón— para ofrecer la información más precisa hasta ahora sobre los neutrinos, las partículas más misteriosas y abundantes del universo.
Las llamadas “partículas fantasma”, sin carga eléctrica y casi indetectables, atraviesan nuestros cuerpos por billones cada segundo sin dejar rastro. Estas se generan en fenómenos cósmicos como el núcleo del Sol o las supernovas.
Por qué entender los neutrinos es relevante
Son partículas elementales, es decir, que no están hechas por nada más pequeño y que vienen en tres tipos o “sabores”. Estas pueden cambiar de uno a otro mientras viajan, un fenómeno conocido como oscilación de neutrinos.
Comprender su comportamiento durante este proceso podría ayudar a resolver grandes enigmas del universo y de la física cuántica, como el origen de la materia, la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura, entre otras cosas.
Dos experimentos clave: NOvA y T2K
El experimento NOvA envió un rayo de neutrinos bajo tierra a través de 810 km desde el Laboratorio Nacional Fermi (Chicago) hasta un gran detector en Ash River, Minnesota. Por su parte, el T2K hizo lo mismo en Japón, desde Tokai hasta Kamioka, a 295 km de distancia.
“El experimento consiste en generar un chorro de neutrinos en la costa este de Japón e intentar cazarlos en la costa oeste”, explica el físico nuclear Guillermo Megías, parte del equipo de T2K.
“Aparentemente, había dudas sobre si los resultados de T2K y NOvA eran compatibles. Aprendimos que son muy compatibles”, agrega Kendall Mahn, física de la Universidad Estatal de Michigan, vocera del equipo T2K.
El resultado de medición más preciso hasta ahora
Ambos estudios investigan la oscilación de neutrinos con diferentes energías y configuraciones. Al combinar casi una década de datos, los científicos lograron una medición de la diferencia de masa entre dos de los tres tipos de neutrinos con una precisión sin precedentes.
“Aunque tendremos que esperar un poco más para saber cuál neutrino es el más ligero, este estudio midió la pequeña diferencia de masa entre dos de los tres neutrinos con una precisión sin precedentes: menos del 2% de incertidumbre”, cuenta Zoya Vallari, física de la Universidad Estatal de Ohio, e integrante del equipo NOvA.
Implicancias para la materia y antimateria
Los investigadores también estudian si los neutrinos y sus contrapartes, los antineutrinos, cambian de un tipo a otro de forma diferente entre sí, algo que podría tener relevancia en el entendimiento de la materia y la antimateria.
“Esa pregunta es especialmente importante porque puede ayudar a explicar uno de los mayores misterios de la física: por qué el universo está hecho principalmente de materia en lugar de antimateria”, apunta Vallari.
“En el Big Bang, la materia y la antimateria deberían haber existido en cantidades iguales y haberse destruido mutuamente. Pero de alguna manera, la materia ganó, y estamos aquí por eso”, agrega.
Más proyectos a nivel mundial para comprender a los neutrinos
La científica asegura que tratar de responder a estas preguntas fundamentales sobre el universo requiere de mucha precisión y confianza estadística. Por eso, otros grandes experimentos seguirán aportando nuevos datos sobre los neutrinos.
Por ejemplo, el experimento DUNE, liderado por Fermilab, en EE. UU., pero también están el Hyper-Kamiokande (Japón), JUNO (China) y telescopios que capturan neutrinos en el espacio como el KM3NeT e IceCube.
“Los neutrinos tienen propiedades únicas, y todavía estamos aprendiendo mucho sobre ellos”, concluye la coautora Kendall Mahn.
Editado por Jose Urrejola, con información de Reuters, EFE y Nature.
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