Se apaga la esperanza de los neutrinos como materia oscura

Detector de neutrinos

Físicos de los Estados Unidos han arrojado más dudas sobre si los controvertidos neutrinos son un candidato potencial para la materia oscura — una misteriosa sustancia que forma casi un cuarto de la masa del universo.

John Beacom y Hasan Yuksel de la Universidad Estatal de Ohio y Casey Watson de la Universidad Millikin en Illinios han analizado los datos del satélite Laboratorio Astrofísico Internacional de Rayos Gamma (INTEGRAL) para descartar un rango de valores posibles de masa que los neutrinos “estériles” un candidato a materia oscura, pueden tomar.

Los neutrinos, que no tienen carga eléctrica, actualmente aparecen en tres tipos o “sabores” — electrón, muón y tau — que son “activos” lo que significa que interacción a través de la fuerza nuclear débil. Los neutrinos también oscilan de un sabor a otro conforme viajan, lo que implica que tienen masa.

En 1995, investigadores con sede en el Detector de Neutrinos de Destellos Líquidos o (LSND) en Los Álamos observaron oscilaciones entre neutrinos anti-muón y anti-electrón. Para tener en cuenta la discrepancia de la diferencia medida de masa – una propiedad que gobierna la oscilación de neutrinos — propusieron un cuarto neutrino “estéril”, el cual no interactúa a través de la fuerza electrodébil y tiene una masa por debajo de 1 eV.

Ahora lo ves, ahora no

Pero el año pasado un experimento en MiniBooNE del Fermilab, que era más sensible que el experimento LSND, no vio pruebas de estos neutrinos estériles. No obstante, la materia oscura tampoco interactúa a través de ninguna fuerza salvo la gravedad. Por lo que la falta de interacción entre los neutrinos estériles y las tres fuerzas fundamentales, excepto la gravedad, significa que neutrinos estériles de mayor masa — que no se observaron en el experimento MiniBooNE — podrían ser un candidato potencial para la materia oscura.

Beacom y sus colegas usaron una propiedad de los neutrinos estériles para detectar su posible existencia: que a lo largo de la vida del universo una diminuta fracción de ellos decaigan y produzcan rayos-X detectables (Phys. Rev. Lett. 101 121301).

Los rayos-X emitidos por los neutrinos estériles a una cierta energía determinan su masa mientras que el flujo de rayos-X determina la fuerza de la oscilación o el conocido como “ángulo de mezclado” — un parámetro necesario para caracterizar completamente las oscilaciones de neutrinos.

Los investigadores calcularon las emisiones de rayos-X esperadas del decaimiento de los neutrinos estériles en la Vía Láctea y lo compararon con los hallazgos del satélite INTEGRAL, el cual es sensible a los flujos de rayos-X en el rango de energía de los 20 keV a 8 MeV. INTEGRAL tiene una menor resolución de energía que los satélites anteriores y permite a los físicos diferenciar mejor entre rayos-X concentrados en ciertas energías de otras fuentes astronómicas a lo largo de un amplio rango de energía.

La búsqueda está lejos de su fin

Usando sus modelos teóricos y observaciones de INTEGRAL, Beacom y sus colegas ahora han descartado la existencia de los neutrinos estériles con una masa entre los 40 keV y 1 MeV y con ángulos de mezclado entre 10-14 a 10-6. Aunque sus hallazgos significan que la búsqueda está lejos de su fin, “para ser realistas, hasta que alguien, algún día, encuentre una señal de materia oscura, seguiremos buscando en todos sitios para probar todos los posibles candidatos”, dice Beacom.

Ahora, Beacom y sus colegas esperan que un mayor análisis de los datos permitirán que se comprueben incluso menores masas y ángulos de mezclado de los neutrinos estériles.


Autor: Michael Banks
Fecha Original: 26 de septiembre de 2008
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Comments (10)

  1. Se apaga la esperanza de los neutrinos como materia oscura…

    Físicos de los Estados Unidos han arrojado más dudas sobre si los controvertidos neutrinos son un candidato potencial para la materia oscura — una misteriosa sustancia que forma casi un cuarto de la masa del universo….

  2. Anónimo

    muy interesante.

    .. umm se te han escapado par de errores :)

    *masa por debajo de 1 eV.
    *cierta energía determinan su mas mientras
    *una masa entre los 40 keV y 1 MeV
    *para proba todos los posibles candidatos

    • Gracias por el aviso. Lo que no veo es la errata en:

      masa por debajo de 1 eV y masa entre los 40 keV y 1 MeV. El electrón-voltio es medida de masa, si a eso es a lo que te refieres. La relación E=mc2 hace que hablar de masas o energías sea equivalente, y en el caso de física de partículas se suele usar como medida de masa/energía.

      http://es.wikipedia.org/wiki/Electronvoltio

      Un saludo

  3. [...] | ciencia kanija Articulos RelacionadosDiseñando una prueba para los neutrinos como candidatos a materia [...]

  4. [...] ¿Cómo observaremos un gaugino en el LHC? En el Modelo Estándar las partículas con masa la adquieren gracias a una ruptura de la simetría (mediada por un bosón de Higgs) que conduce a “estados masivos” (mass eigenstates) que no coinciden exactamente con ninguna de las partículas del espectro antes de la ruptura, sino que son combinaciones (lineales) de las mismas. Por ello se cree que en el LHC no se observarán directamente los gauginos o los higgsinos sino ciertas combinaciones lineales de ellos denominados neutralinos (neutros) y carginos (cargados). Casi todos los modelos supersimétricos suponen que el neutralino menos masivo es una partícula estable, denominada WIMP, que es el mejor candidato actualmente para la materia oscura (”fría” ya que la “caliente”, partículas rápidas como los neutrinos, ha sido descartada recientemente). [...]

  5. [...] Se apaga la esperanza de los neutrinos como materia oscura [...]

  6. A vueltas con la Materia Oscura.

    Está claro que la Materia Oscura, sea lo que fuere, ahí está.

    Está claro que, la Materia Oscura, estaba aquí cuando llegó la Bariónica.

    Está claro que, las Galaxias se pudieron formar gracias a la Materia Oscura, toda vez que, de no haber estado ya aquí, la expansión de Hubble no hubiera permitido la formación de estrellas y después Galaxias y después cúmulos y más tarde supercúmulos.

    La Materia Oscura, no emite ninguna clase de radiación, no se delata más que por la fuerza de gravedad que genera y, nadie sabe qué pueda ser o de qué estará formada.

    Está claro que, la dichosa Materia Oscura (el nombre no me gusta nada), no está a la vista y, según creo yo, su casa está en la quinta dimensión y nos envía su mensaje gravitatorio a través de las fluctuiaciones del “vacío” por donde pasan los gravitones que transmiten la fuerza que se deja sentir en nuestra parte del Universo.

    Otra explicación lógica de la Materia Oscura no parece existir, y, la ignorancia de muchos se quiere tapar buscando nombres como la materia oscura fría, la materia oscura caliente, los WIMPs, estrellas marrones y agujeros negros, y un sin fin de tonterias que dejan al descubierto lo poco que sabemos.

    Los cosmólogos muchas veces utilizan la Materia oscura para que le cuadren las cuentas, y, en realidad, no tienen ni la menor idea de lo que es, de donde parte su fuente, como se formó, etc.

    La Materia Oscura es sólo un misterio más de los muchos que el Universo nos tiene reservado para cuando llegue el momento y nos deje saber.

    ¡La Materia Oscura! ¿Qué materia es esa? Una clase de Materia que no emite radiación, lo dudo mucho. Toda la materia en menor o mayor proporción emite radiaciones, y, si eso no la emite es que no debe ser materia y si no es materia no generaría fuerza de Gravedad, así que, como la genera y la podemos sentir y constatar su influencia en el movimiento de las Galaxias, debemos convenir en que sí es materia y si lo es, debe emitir radiación y si no la localizamos es porque, la complicada materia nmo está aquí, está en lugar cercano, incluspo paralelo o adimensional y que, de alguna manera influye en nuestra parte del Universo.

    Parece que, esa puerta con el letrero de “Materia Oscura”, de momento, continuará cerrada y, cuando seamos capaces de buscar la llave que abra la cerradura, podremos entrar en su espacio, en su morada, en su casa y “ver” por fín, de qué está conformada la materia que llamamos oscura y de qué clase de partículas se ha valido para engañarnos durante tanto tiempo.

    La respuesta vendrá cuando menos lo esperemos.

    emilio silvera.

  7. Con permiso del sitio (no creo hacer daño a nadie) recomiendo a todos los que por aquí se den una vueltecita a que visiten otro sitio que más adelante os diré y, de manera gratuita, os bajeis el libro EL UNIVERSO Y LA MENTE.

    El Libro está recomendado por la RSEF y por la Federación Iberoamericana de Sociedades de Fisica, es ameno y toca temas de distinta índole científica, desde la Física a la Astronomía y también la Filosofía, dando un repaso a nuestro devenir a lo largo de la historia primitiva y, finalmente desemboca en las modernas teorías.

    Se finaliza con un Glosario de mucho interés para todos los lectores como consultorio y, todo está tratado de manera sencilla para que, hasta loos temas más complicados, sean entendidos por cualquiera cuya curiosidad allí le lleve.

    Todo en http://www.emiliosilveravazquez.com

    Que lo leais bien.

    Saludos a todos.

  8. Soy un asiduo visitante a este sitio y os puedo asegurar que, en calidad y frescura pocos le ganan, además de la originalidad y el moderno planteamiento de los temas y la manera en que son tratados.

    Diversidad, modernidad, y, sobre todo…actualidad.

    ¡Felicidades! a quien corresponda.

  9. En mi opinión no existe ni expansión del universo ni materia oscura.

    El corrimiento hacia el rojo de las galaxias lejanas solo es un efecto óptico,
    debido a la propia gravedad. El universo es mucho mas pequeño de lo que
    creemos y no hay tantas galaxias como parece: Solo son multiples reflejos de
    unas pocas, que nos llegan por caminos ópticos distintos, desfasados millones
    de años debido a la gravedad.

    La luz viaja en curvas cónicas, no en lineas rectas. Y muchísima luz que
    nos llega viaja en curvas cerradas y cíclicas.

    Piensa que probablemente estés mirando dos estrellas aparentemente
    distintas (una al norte y otra al sur), y sin embargo ser dos imágenes
    de la misma estrella, en diversos tiempos de su vida, que nos llegan
    desfasadas en tiempo desde diferentes direcciones.

    internete
    1234567

    PD: Si alguien quiere ver mis simulaciones para explicar el corrimiento
    hacia el rojo de las galaxias lejanas sin necesidad de ninguna expansión
    del universo, que me escriba un email bien educado.

    Esta visión mia del “universo supercurvo” puede ser radical, pero
    llevo 15 años dándole vueltas y no encuentro porque no puede ser
    cierta.

    A ver si alguien me saca de mi error…

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