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Física de Partículas
En Busca de Neutrinos
19 de Agosto de 2003.
 El
14 de agosto se inició la fase operativa de recolección de datos del
detector de neutrinos MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search).
Las instalaciones, situadas en una mina de hierro de Soudan, Minnesota,
tratarán de investigar el fenómeno de la masa de esta partícula, un
rompecabezas de cuya resolución depende nuestra comprensión del
Universo.
Sabemos que los neutrinos son partículas abundantes que poseen muy poca
masa. Tan escasa es ésta que apenas interaccionan con el resto de la
materia, lo que dificulta su detección y estudio. Los físicos han
comprobado que existen en tres variedades (electrón, tau y muón), y que
pueden oscilar de una categoría a otra. Pero esto sólo podría ocurrir si
uno o más de estos tipos poseyeran masa, lo que contradice el actual
Modelo Estándar de la física de partículas.
El detector MINOS estudiará las lluvias de rayos cósmicos que penetran
la Tierra. Mide 30 metros de largo y consiste en 486 planos octogonales,
cada uno de los cuales es una hoja de acero de unos 8 metros de alto y
2,5 cm de grosor. Los planos están recubiertos por un lado con un
plástico especial que emite luz cuando es golpeado por una partícula
cargada.
El MINOS puede distinguir entre las interacciones de los neutrinos y las
de los antineutrinos, su contrapartida física. Quizá esto nos ayude a
averiguar por qué nuestro Universo posee más materia que antimateria. En
todo caso, será la primera vez que podremos comparar las características
de los neutrinos y los antineutrinos procedentes de la atmósfera.
La mayor parte de los experimentos investigarán los neutrinos producidos
por el Sol. Pero en agosto de 2004 el sistema empezará a estudiar un
rayo de neutrinos generado por el Hombre, más en concreto, un rayo de
neutrinos muón, creado en el Fermi National Accelerator Laboratory
(Fermilab) y enviado a través del interior de la Tierra hasta Soudan, a
735 km de distancia. El MINOS intentará detectarlos y averiguar si
durante el viaje los neutrinos han oscilado hacia alguno de los otros
tipos (electrón y tau). Un billón de neutrinos será producido por el
Fermilab cada año, pero sólo 1.500 interactuarán con el núcleo de un
átomo en el detector MINOS y generarán una señal medible. Los demás
simplemente lo atravesarán.
Gracias al experimento japonés Super Kamiokande, ahora sabemos que los
neutrinos oscilan, una de las mayores sorpresas de la física de
partículas desde la aparición del Modelo Estándar hace más de tres
décadas. El experimento MINOS ha sido diseñado para medir los parámetros
de la oscilación con una precisión sin precedentes, una proeza notable
si tenemos en cuenta que la masa de los neutrinos podría ser de menos de
1eV. Para hacernos una idea de lo que esto significa, diremos que la
proporción del peso de un neutrino respecto al de un paquete de azúcar
de 1 kg, sería idéntica a la que ostentaría un grano de arena respecto
al planeta Tierra. Medir este parámetro abrirá un nuevo campo para la
física de partículas, ya que permitirá entender qué efecto tiene la masa
de los neutrinos sobre el Universo. En función de los resultados, los
teóricos podrán incorporar a los neutrinos al Modelo Estándar, y
considerarlos como un buen candidato a protagonizar la masa “faltante”
del Universo.
Información adicional en:
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