Publicado 02/02/2021 13:20CET

Nuevo canal de interacción de los neutrinos con la materia

La fuente de neutrones de espalación también produce neutrinos en grandes cantidades.
La fuente de neutrones de espalación también produce neutrinos en grandes cantidades. - JASON RICHARDS/ORNL, U.S. DEPT. OF ENERGY

   MADRID, 2 Feb. (EUROPA PRESS) -

   Un experimento de física de partículas en el Oak Ridge National Laboratory (ORNL) de Estados Unidos ha establecido firmemente la existencia de un nuevo tipo de interacción de neutrinos.

   Debido a que los neutrinos son eléctricamente neutros e interactúan solo débilmente con la materia, la búsqueda para observar esta interacción impulsó avances en la tecnología de detectores y ha agregado nueva información a las teorías que apuntan a explicar los misterios del cosmos.

   "Se cree que el neutrino está en el centro de muchas preguntas abiertas sobre la naturaleza del universo", dijo en un comunicado el profesor de física de la Universidad de Indiana, Rex Tayloe. Dirigió la instalación, operación y análisis de datos de un detector de argón líquido criogénico para neutrinos en la fuente de neutrones de espalación, o SNS, una instalación en ORNL.

   El estudio, publicado en Physical Review Letters, observó que los neutrinos de baja energía interactúan con un núcleo de argón a través de la fuerza nuclear débil en un proceso llamado dispersión de neutrinos-núcleo elástica coherente, o CEvNS.

   Como una pelota de ping-pong que bombardea una pelota de béisbol, un neutrino que golpea un núcleo transfiere solo una pequeña cantidad de energía al núcleo mucho más grande, que retrocede casi imperceptiblemente en respuesta al pequeño asalto.

   Sentar las bases para el descubrimiento realizado con el núcleo de argón fue un estudio de 2017 publicado en Science en el que los colaboradores del experimento, denominado COHERENT, utilizaron el detector de neutrinos más pequeño del mundo para proporcionar la primera evidencia del proceso CEvNS cuando los neutrinos interactuaban con núcleos de cesio y yodo más grandes y pesados. Sus retrocesos eran aún más pequeños, como bolas de boliche reaccionando a pelotas de ping-pong.

   "El Modelo Estándar de Física de Partículas predice una dispersión elástica coherente de neutrinos fuera de los núcleos", dijo la física de la Universidad de Duke Kate Scholberg, portavoz y organizadora de los objetivos de ciencia y tecnología de COHERENT. La colaboración cuenta con 80 participantes de 19 instituciones y cuatro países.

   "Ver la interacción de los neutrinos con el argón, el núcleo más ligero para el que se ha medido, confirma la observación anterior de los núcleos más pesados. La medición del proceso establece con precisión restricciones sobre modelos teóricos alternativos", dijo.