El modelo para estudiar a los neutrinos debe actualizarse
25 de noviembre de 2021
Los neutrinos pueden ser la clave para resolver el misterio del origen del universo, pero primero hay que hacer "importantes actualizaciones" en los modelos de estas partículas para que los experimentos logren resultados de alta precisión, advirtió un grupo de físicos en un estudio publicado el miércoles (24.11.2021) por la revista Nature.
Esta es la conclusión de una investigación llevada a cabo en la instalación del acelerador Thomas Jefferson del departamento de Energía de Estados Unidos: "El resultado es, en realidad, para señalar que hay aspectos de los métodos y modelos de reconstrucción energética que deben ser mejorados" para que los proyectos en marcha alcancen la precisión necesaria para lograr los objetivos esperados.
Los neutrinos pueden ser la clave para resolver por fin el misterio de los orígenes de nuestro universo, dominado por la materia, y ya están en marcha los preparativos de dos importantes experimentos de mil millones de euros (unos 1.120 millones de dólares) para revelar los secretos de estas partículas, explica un comunicado del Thomas Jefferson.
¿Qué son los neutrinos?
Los neutrinos son omnipresentes, generados en gran número por las estrellas de todo el universo. Aunque son frecuentes, estas "tímidas partículas" rara vez interactúan con la materia, lo que hace que sean muy difíciles de estudiar.
Sus mediciones dependen de modelos que predicen cómo los neutrinos interactúan con los núcleos de los átomos: los neutrinos no se pueden detectar directamente, pero sí de manera indirecta si se observan las partículas que se emiten cuando estos interaccionan con los núcleos de los átomos.
Según los autores de la investigación, se necesita una mejor comprensión de cómo estos interactúan con la materia para aprovechar al máximo los próximos experimentos.
La oscilación de neutrinos
Existe un fenómeno en el que los neutrinos cambian de un tipo a otro y este fenómeno se llama oscilación de neutrinos; "Es interesante estudiarlo porque no se conoce bien", afirma Mariana Khachatryan, coautora del estudio.
Una forma de estudiar esta oscilación es construir detectores gigantes y ultrasensibles para medir los neutrinos en las profundidades del subsuelo.
La ayuda de una "humilde partícula"
La simulación teórica llamada Genie es una amalgama de muchos modelos que ayudan a reproducir ciertos aspectos de las interacciones entre los neutrinos y los núcleos. Dado que se conoce tan poco sobre los neutrinos, la investigación recurrió a "una humilde partícula" de la que los físicos saben mucho más: el electrón (ambas tienen muchas cosas en común).
"Usamos exactamente la misma simulación que utilizan los experimentos de neutrinos y utilizamos las mismas correcciones", explicó Afroditi Papadopoulou, también firmante del estudio.
"Si el modelo no funciona para los electrones, donde estamos hablando del caso más simplificado, nunca funcionará para los neutrinos", concluyó.
Según el equipo, el objetivo es lograr una amplia concordancia entre los datos y los modelos, lo que ayudará a garantizar que los experimentos DUNE (Estados Unidos) e Hyper-Kamiokande (Japón) puedan alcanzar los resultados de alta precisión que se esperan.
JU (efe, elpais.com, nature.com)