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Los científicos pueden haber encontrado evidencia de la elusiva partícula de neutrino estéril

Los científicos pueden haber encontrado evidencia de la elusiva partícula de neutrino estéril


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Interior del detector de neutrinos MiniBooNE Princeton

Hasta ahora, los neutrinos estériles han sido partículas hipotéticas que se cree que interactúan solo a través de la gravedad, evitando cualquiera de las interacciones fundamentales del Modelo Estándar de física de partículas. Los físicos han estado buscando durante mucho tiempo pruebas de estas partículas fundamentales, especulando que pueden ser responsables de varios fenómenos inexplicables, como la materia oscura y la bariogénesis.

Si surgiera una prueba de la existencia de neutrinos estériles, se rompería el modelo estándar que ha dominado el campo de la física de partículas desde 1975. El resultado podría ser la introducción de un modelo de cosmología completamente nuevo.

El experimento MiniBooNE

Ahora, un nuevo informe del experimento MiniBooNE del Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi ha estado en los titulares entre los físicos debido a su potencial para indicar pruebas de la neutrino estéril. MiniBooNE fue desarrollado para revisar un experimento de la década de 1990 que había encontrado evidencia de la hasta ahora esquiva partícula elemental.

El experimento Liquid Scintillator Neutrino Detector (LSND) realizado en el Laboratorio Nacional de Los Alamos en Nuevo México había producido evidencia del neutrino estéril, pero no había logrado replicar los resultados. Mientras tanto, todos los demás estudios no encontraron rastros de la partícula especulada y los resultados de LSND se dejaron de lado hasta ahora.

El modelo estándar presenta una lista de partículas que son responsables de cómo interactúan la materia y la energía en el universo. Hasta ahora, solo existen tres tipos de neutrinos en el modelo, pero los creyentes de neutrinos estériles piensan que la partícula podría ser un cuarto.

Para probar esto, los investigadores de LSND y MiniBooNE dispararon haces de neutrinos a un detector ubicado detrás de un aislante (agua en LSND y aceite en MiniBooNE) para bloquear todas las demás radiaciones. Luego contaron cuántos neutrinos de cada tipo habían alcanzado el detector.

Ambos estudios encontraron más detecciones de neutrinos de las que se pueden explicar con el modelo estándar actual. Los físicos escribieron que esto puede ser una prueba de un cuarto tipo de neutrino indetectable que se especula que es el neutrino estéril.

Otros experimentos fallaron

Desafortunadamente, otros experimentos con neutrinos, como el Proyecto de Oscilación Subterráneo Suizo y el Observatorio de Neutrinos IceCube en la Antártida, no han logrado encontrar resultados similares. Además, la planta nuclear china de Daya Bay reveló que una señal informada anteriormente para las partículas, los antineutrinos faltantes alrededor de los reactores nucleares, era un error en los cálculos.

Como resultado, muchos físicos están esperando más pruebas antes de aceptar la existencia de la nueva partícula. La posibilidad de que los resultados de MiniBooNE y LSND puedan ser el resultado de algún error desconocido simplemente no puede descartarse todavía.

El trabajo futuro en el campo, como el experimento IsoDAR, puede resultar más concluyente. El sitio web del experimento afirma que el estudio está diseñado para "abordar definitivamente" el tema.

IsoDAR utilizará una muestra de datos de alta estadística para permitir el estudio preciso de cualquier señal detectada. “Con respecto a los neutrinos estériles, trazar con precisión la onda de oscilación dentro del detector probará de manera concluyente si una señal observada está asociada con las anomalías de neutrinos estériles recientemente publicadas que son de gran interés en la comunidad”, afirma el sitio.


Ver el vídeo: NEUTRINOS: LAS PARTÍCULAS FANTASMA. Ciencia Clip 2020 (Julio 2022).


Comentarios:

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