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  • Investigación y Ciencia
  • Enero 2015Nº 460
Apuntes

Física de partículas

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Sin rastro de neutrinos estériles

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Se conocen neutrinos de tres tipos, o «sabores»: el electrónico, el muónico y el tauónico. No obstante, algunos físicos creen que podría haber más, si bien su comportamiento sería tan fantasmagórico que apenas interaccionarían con otras partículas. En caso de existir, esos neutrinos «estériles» tal vez ayudasen a resolver algunos de los mayores problemas a los que se enfrenta la física contemporánea. Por ejemplo, podrían dar cuenta de una parte de la materia oscura, la desconcertante sustancia de naturaleza desconocida que parece llenar el universo, pero cuyo único efecto observable es el tirón gravitatorio que ejerce sobre estrellas y galaxias.

Tras varias décadas de búsquedas experimentales, los neutrinos estériles siguen sin aparecer. El último intento al respecto ha tenido lugar en el Experimento de Neutrinos del Reactor de Daya Bay, en China. Pero, después de siete meses de toma de datos, los investigadores tampoco han hallado indicios de estas partículas.

Emplazado bajo un conjunto de reactores nucleares en la provincia de Guangdong, la instalación cuenta con varios detectores de neutrinos enterrados a distintas profundidades. Las reacciones de fisión que se producen en la central generan enormes cantidades de antineutrinos electrónicos. En general, los neutrinos presentan la extraña propiedad de que «oscilan»: de manera espontánea, los de un sabor se transforman en otro. Como consecuencia de ese proceso, algunos de los antineutrinos electrónicos originados en la central china se transforman en antineutrinos muónicos o tauónicos antes de incidir sobre los detectores. Dado que resulta posible calcular de manera aproximada cuántos antineutrinos electrónicos cambian de sabor a lo largo del camino, puede deducirse cuántos deberían llegar al detector más lejano. Si faltan, esa ausencia de partículas podría deberse a la conversión de algunos de ellos en neutrinos estériles.

Según Milind Diwan, investigador de Laboratorio Nacional de Brookhaven y miembro del equipo que llevó a cabo el experimento, los datos no dejan lugar a la existencia de neutrinos estériles dentro de cierto intervalo de masas y otras características físicas. Los resultados aparecieron publicados el pasado mes de octubre en Physical Review Letters.

Fuera del espacio de parámetros escrutado hasta ahora por el experimento, la existencia de neutrinos estériles sigue siendo una incógnita. Por el momento, la instalación china continuará buscándolos en un intervalo de características más amplio. Al fin y al cabo, la búsqueda del bosón de Higgs también se vio precedida de treinta años de resultados negativos.

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