Físicos están cerca de medir el escurridizo neutrino
24 de febrero de 2022
Un equipo internacional de investigadores ha logrado un gran avance en la física de partículas con la ayuda de una enorme balanza de varias toneladas en el Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT), en Alemania.
Los científicos han pesado la partícula más ligera conocida del universo, el neutrino. La unidad de medida para ello no son los gramos, sino los electronvoltios (eV).
Con sus experimentos, los expertos pudieron determinar 0,8 eV como límite superior de la masa del neutrino, según informan en la revista científica Nature Physics. Esto significa que se ha roto la llamada barrera de 1 eV. Los expertos lo celebran como un gran éxito.
Neutrinos: las partículas elementales más comunes del universo
Los neutrinos son partículas elementales eléctricamente neutras y podrían haber tenido una función importante en la formación del universo. Entre otras cosas, se liberan durante las fusiones nucleares en el sol y desempeñan un papel en las desintegraciones radiactivas de los núcleos atómicos, así como en las explosiones de supernovas en el universo.
Además, están en todas partes, son las partículas elementales más comunes del universo: miles de millones de ellas pasan por un solo dedo cada segundo. Como apenas interactúan con su entorno, no se nota nada. Ni siquiera los planetas como la Tierra detienen los neutrinos.
"Partículas fantasma"
Esto dificulta su comprensión. En 1930, el premio Nobel austriaco Wolfgang Pauli postuló por primera vez la existencia de partículas. El trasfondo de esto era que cuando los núcleos atómicos se descomponían, los datos de las mediciones de neutrones y electrones no se ajustaban al principio de conservación de la energía en la física: a menudo faltaba algo.
No fue hasta más de dos décadas después cuando se detectaron los neutrinos y durante mucho tiempo se consideraron incluso sin masa. Debido a la inexactitud de los equipos de medición, también ha sido difícil decir mucho más sobre los neutrinos. Hasta cierto punto, se resisten a la observación científica, por lo que también se les llama "partículas fantasma".
El experimento Katrin
Aquí es donde entra en juego el Experimento de Neutrinos de Tritio de Karlsruhe, o "Katrin": en la instalación, de 70 metros de longitud, se mide la distribución de energía durante la desintegración del tritio en el vacío. Se trata de un isótopo de hidrógeno inestable. A partir de los valores, se puede determinar la masa de los neutrinos.
En 2019, "Katrin" se puso en funcionamiento. Con el tiempo, los investigadores hicieron que los instrumentos fueran cada vez más precisos. El KIT habla de la balanza más precisa del mundo. Además, cada influencia en la masa del neutrino tuvo que ser examinada en detalle para descartar cualquier efecto perturbador en el resultado.
"La comunidad de físicos de partículas está encantada de que Katrin haya roto la barrera de 1-eV", citó el KIT al experto en neutrinos implicado, John Wilkerson, de la Universidad de Carolina del Norte, en un comunicado.
Las mediciones de la masa del neutrino en el KIT se perfeccionarán hasta finales de 2024, añadió. Un nuevo sistema de detectores debería entonces ayudar en la búsqueda de los llamados neutrinos estériles a partir de 2025.
FEW (dpa, Nature Physics)