Se acaba de reportar la primera detección de neutrinos producidos en un colisionador de partículas por investigadores de la Universidad de Bern.
El trabajo fue realizado en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés) del Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) localizado en la frontera entre Francia y Suiza.
Los neutrinos son partículas que abundan en el universo y probablemente sean clave para responder algunas de las más importantes preguntas del mismo como la expansión del universo, la diferencia en abundancia entre materia y antimateria, y muchas otras.
Los neutrinos son partículas fundamentales que tuvieron un rol muy importante en los primeros momentos del universo. Son clave para aprender sobre las leyes fundamentales del mismo incluyendo la explicación de cómo adquieren masa las partículas y por qué hay más materia que antimateria. A pesar de estar entre las más abundantes partículas del universo los neutrinos son muy difíciles de detectar pues estos pasan entre la materia casi sin tener interacción. Debido a esto algunos les llaman “partículas fantasma”.
Los neutrinos se conocen desde hace varias décadas y fueron muy importantes para establecer el llamado Modelo Estándar de la física de partículas. Sin embargo, la mayoría de los neutrinos estudiados hasta ahora han sido de baja energía. Más aún, nunca se habían detectado neutrinos producidos en un acelerador de partículas. Esto fue logrado por investigadores del CERN y reportado a la comunidad científica internacional el pasado 19 de marzo en Italia.
Las propiedades de los neutrinos han sido estudiadas en numerosos experimentos desde su descubrimiento en 1956 por Cowan y Reines. Un experimento particularmente exitoso con neutrinos fue el “Deep Underground Neutrino Experiment -DUNE-” (tr. Experimento de neutrinos a gran profundidad), en Estados Unidos.
Otro importante experimento es el “Detector de neutrinos Super-Kamiokande” en Japón, el cual utiliza 50,000 toneladas de agua pura rodeadas por 11 000 tubos de fotomultiplicadores enterrados bajo 1 kilómetro de profundidad. Este experimento detecta neutrinos que llegan a nuestro planeta del espacio.
Por su parte, el acelerador de partículas en CERN produce partículas al chocar dos haces de protones de muy alta energía sin embargo los neutrinos no habían sido detectados pues estos escapaban antes de que los detectores los registraran. El experimento recientemente reportado en Italia logró precisamente detectar los neutrinos producidos en el acelerador de partículas en 153 eventos de interacción con neutrinos.
Este resultado tiene una enorme importancia pues los detectores de neutrinos que llegan del espacio registran estos eventos de modo aleatorio mientras que en el CERN ahora podrán estudiarse los neutrinos que se requieran en cada momento. Se espera continuar con este experimento hasta final del año 2025.