Los científicos anunciaron el miércoles que no han encontrado evidencia del hipotético “neutrino estéril”, una versión adicional de las fantasmales partículas de neutrino que están omnipresentes en el universo. El hallazgo proviene del experimento MicroBooNE del Fermilab, dirigido por el Departamento de Energía de EE. UU. Los neutrinos estériles son una predicción teórica popular porque podrían ayudar a explicar la misteriosa materia oscura del cosmos, si es que existen.
El hallazgo, que fue publicado en Nature el miércoles, pone en duda una explicación popular de las anomalías observadas en experimentos anteriores con neutrinos que no podían explicarse con la física existente. También podría tener implicaciones importantes para el Modelo Estándar, que es la mejor teoría de física de partículas que tenemos para explicar cómo funciona el universo.
“Estamos haciendo una declaración muy general: no se puede simplemente tomar el modelo estándar, agregar un cuarto neutrino y, de esa manera, explicar cualquiera de las anomalías anteriores”, dice Justin Evans, profesor de física de partículas en la Universidad de Manchester en Inglaterra y uno de los portavoces de MicroBooNE.
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Los neutrinos vienen en tres sabores conocidos (electrón, muón y tau) y pueden oscilar o invertir entre ellos. En la década de 1990, los físicos observaron que estas elusivas partículas oscilaban de una manera que parecía inconsistente con la teoría establecida. Para explicar las extrañas observaciones, los físicos propusieron que lo que estaban observando era en realidad un nuevo cuarto tipo de neutrino: el neutrino estéril. Pero aunque los nuevos resultados esencialmente descartan esa posibilidad, plantean preguntas nuevas y apasionantes.
“Está muy claro cuál es nuestro resultado”, afirma Matthew Toups, científico senior del Fermilab. “Lo que no me queda claro es qué vieron realmente los experimentos que detectaron anomalías”.
Es importante destacar que los resultados no descartan por completo la perspectiva de un cuarto tipo desconocido de neutrino.
“Tenemos muchas razones para creer que hay más estados de neutrinos”, afirma André De Gouvêa, físico teórico de la Universidad Northwestern. Un desafío, dice, es que los físicos no saben si estos otros neutrinos hipotéticos son detectables usando la tecnología actual.
Los científicos del Fermilab esperan que sus resultados pronto sean validados por otros experimentos con neutrinos. Pero su atención ya se está centrando en responder la pregunta más importante planteada por sus hallazgos: si no fueron neutrinos estériles, ¿qué causó las anomalías?
Una posible teoría es que puede haber un neutrino que se desintegra antes de llegar al detector, dice Evans. Otra posibilidad es que los neutrinos interactúen con el detector de formas que los científicos aún no conocían. Todavía hay otras hipótesis. En última instancia, este misterio perdurable es sólo uno de los muchos enigmas que rodean a estas elusivas partículas y sus propiedades.
“Hay muchas cosas muy concretas sobre los neutrinos que no sabemos”, dice De Gouvêa. Por un lado, ¿pueden los neutrinos ayudar a explicar la materia oscura? “Tal vez la materia oscura sea en secreto un neutrino estéril”, dice.
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