Nuevas mediciones de las oscilaciones de neutrinos, observadas en el IceCube Neutrino Observatory en el Polo Sur, han arrojado luz sobre cuestiones pendientes acerca de sus propiedades fundamentales.

Los hallazgos podrían ayudar a llenar vacíos clave en el Modelo Estándar, la teoría que describe el comportamiento de las partículas fundamentales en cada escala de energía que los científicos han podido medir.

Los autores de estas nuevas mediciones de neutrinos a medida que cambian de un tipo a otro durante sus desplazamientos las presentan en la Reunión de la Sociedad Americana de Física que se celebra en Washington.

“Aunque el Modelo Estándar es una teoría precisa, deja agujeros abiertos, como la naturaleza de la materia oscura y cómo surgió del Big Bang un universo lleno de materia, en lugar de anti-materia. Sin embargo, no sabemos cómo llenarlos”, dice en un comunicado Tyce DeYoung, profesor asociado de Física y Astronomía de la Universidad de Michigan (MSU, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos. “Esperamos que al medir las propiedades de los neutrinos, como sus masas y cómo se mueven u oscilan de uno a otro, podemos obtener algunas pistas acerca de estas preguntas abiertas”, añade.

Los neutrinos son partículas extrañas que, a diferencia de las otras partículas fundamentales que componen la materia ordinaria, no tienen carga eléctrica. También son al menos un millón de veces más ligeras que cualquier otra partícula conocida por la ciencia, con masas tan pequeñas que los científicos aún no han sido capaces de medirlas con precisión.

Con esto en mente, DeYoung compara su trabajo con un viaje de pesca, en el que los investigadores no están muy seguros de cuáles son los peces ni el cebo adecuado para atraparlos. Sin embargo, “pescar” en el hielo de la Antártida está produciendo resultados prometedores y reduciendo la búsqueda, según este experto.

Dos “sabores” de neutrinos en una sola especie

“Como físicos, esperábamos que el bosón de Higgs nos señalara la física que se encuentra más allá del Modelo Estándar. Desafortunadamente, nuestras mediciones de Higgs no han dado muchas pistas –resalta DeYoung–. Esperamos que podamos encontrar algo estudiando los neutrinos. IceCube detecta neutrinos con una gama más amplia de energías y distancias que otros experimentos, así que lanzamos una amplia red”.

Los neutrinos energéticos producidos por los rayos cósmicos que golpean la atmósfera de la Tierra pueden detectarse en el Polo Sur usando el hielo antártico como un detector de partículas como ningún otro en el planeta. Los datos de IceCube sugieren que una especie de neutrino puede comprender cantidades exactamente iguales de dos “sabores” de neutrinos.

“Los neutrinos tienen el hábito de cambiar u oscilar entre tres tipos, a los que llamamos sabores“, explica el doctor Joshua Hignight, investigador asociado en MSU encargado de presentar los nuevos resultados en la reunión. “Por lo tanto, si un neutrino es una mezcla exactamente igual de dos sabores, podría ser una coincidencia sorprendente o podría haber una razón más profunda procedente de la física más allá del Modelo Estándar”, sugiere.

Estas medidas son consistentes con resultados de otros experimentos que emplearon neutrinos con energías más bajas, pero sigue siendo objeto de debate si esta mezcla de sabores está exactamente equilibrada. Los físicos de IceCube seguirán refinando su análisis y recopilarán más datos con el fin de realizar estas mediciones con mayor precisión, adelanta DeYoung.

IceCube es el detector de neutrinos más grande del mundo, el cual usa miles de millones de toneladas de capa de hielo antártico debajo de la Estación estadounidense Amundsen-Scott en el Polo Sur para observar neutrinos. Está operado por una colaboración de 300 físicos de 48 universidades y laboratorios nacionales de 12 países.

Fuente: Europa Press