Nuevos resultados confirman la teoría estándar de neutrinos

Detector MINOS

En su búsqueda de una mejor comprensión de los misteriosos neutrinos, un grupo de experimentadores del Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi del Departamento de Energía han anunciado unos resultados que confirman la teoría de oscilación de los neutrinos y ayuda a descartar dos escenarios alternativos: el decaimiento de neutrinos y la existencia de neutrinos estériles.

El experimento del Inyector Principal de Búsqueda de Oscilación de Neutrinos, o MINOS, explora las propiedades de los neutrinos muón producidos en el Fermilab. Cuando enviaron un rayo de neutrinos a través de 735 kilómetros de la Tierra hacia un detector de neutrinos en el Laboratorio Subterráneo Soudan en Soudan, Minnesota, los científicos encontaron que una significativa fracción de los neutrinos muón desaparecía en el viaje. La explicación estándar es que la pérdida de los neutrinos muón se debe a su cambio a otro tipo conocido de neutrinos: neutrinos electrón y neutrinos tau. Este proceso se conoce como oscilación de neutrinos o mezcla de neutrinos.

Pero, ¿podría haber otra explicación? Los científicos están explorando alternativas tales como el decaimiento de los neutrinos muón en partículas aún no descubiertas o la transformación de neutrinos muón en un cuarto tipo de neutrino, que a menudo se conocen como neutrinos estérile, dado que no interactuarían con la materia común de la misma forma que los otros tres tipos de neutrinos.

Los científicos de MINOS encontraron que el decaimiento del neutrino es una opción improbable. Observaron dos escenarios: Primero la posibilidad de que no tuviesen lugar oscilaciones de neutrinos y por tanto decayeran todos los neutrinos muón. Segundo, consideraron la posibilidad de que algunos neutrinos muón se transformasen en otros neutrinos y algunos decayeran durante su viaje del Fermilab a Soudan, que duraba aproximadamente cuatro centésimas de segundo. En ambos análisis, los resultados de MINOS proporcionaron pruebas sólidas contra la existencia del decaimiento de neutrinos.

Los resultados de MINOS tampoco favorecen la existencia de un cuarto neutrino estéril. Anteriores análisis han demostrado que si los neutrinos muón están oscilando a neutrinos estériles, sólo el 68% de los neutrinos que desaparecen podrían hacer esto. El nuevo análisis de MINOS reduce este porcentaje al 50 por ciento, y futuros datos de MINOS se espera que lo reduzcan aún más.

La colaboración MINOS envió sus resultados a la revista Physical Review D.


Fecha Original: 16 de febrero de 2010
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Comments (2)

  1. [...] Nuevos resultados confirman la teoría estándar de neutrinos http://www.cienciakanija.com/2010/02/17/nuevos-resultados-confirman…  por Bonzaitrax hace 5 segundos [...]

  2. Si los nuevos resultados confirman la teoría estándar de neutrinos, al menos sabemos ya que, dichas partículas infinitesimales no forman parte ni son la materia perdida, esa que nuestra ignorancia denomina oscura.

    En el Modelo Estándar de la Física de partículas existen tres especies o “sabores” de nuetrinos, asociados al electrón, al muón y al tauón; además los neutrinos se consideran partóiculas sin masa. Sin embargo, diferentes experimentos con los neutrinos solares, atmosféricos y producidos artificialmente en reactores y aceleradores han evidenciado en los últimos años el carácter masivo de los neutrinos gracias a la observación de oscilaciones: neutrinos de un cierto sabor se convierten al cabo de un tiempo en neutrinos de un sabor distinto. Este fenómeno sólo puede justificarse si la masa del neutrino es no nula.

    Aunque la realización de experimentos con neutrinos es siempre complicada por sus bnajas secciones eficaces de interacción con la materia, durante las últimas décadas se han dedicado grandes esfuerzos al estudio de las propiedade4s intrínsecas de esta partícula: su masa, la mezcla de sabores o si neutrinos y antineutrinos son la misma partícula, es decir, si tienen carácter autoconjugado y son partículas de Majorana, o si son distintas, constituyendo partículas de Dirac.

    El carácter elusivo convierte al neutrino por otra parte en excelente sonda para muchos fenómenos: procesos en el Sol, supernovas, GEB (“Gamma Ray Bursts”) o estudios cosmológicos. Por todo ello, en los últimos años se ha desarrollado una intensa labor, tanto teórica como experimental, en Física de Neutrinos.

    Lo que nos cuentan en el artículo que comentamos, es un paso más en el estudio de los secretos que las distintas clases de neutrinos pueden tener y que nosotros tratamos de descubrir.

    ¡Los neutrinos! Esos esquivos diablillos que, predichos por Pauli para explicar la masa perdida, le hizo comentar “He predicho una partícula que nunca se podrá encontrar”.

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