Los neutrinos cambian de “sabor” (*) mientras discurren por el suelo de Japón: El descubrimiento arroja luz de por qué el Universo esta hecho de materia en vez de antimateria. Al lanzar un haz de neutrinos a través de una extensión de tierra en el suelo de Japón, los físicos afirman que han detectado el tipo de partículas en las que se han transformado. Estas observaciones pueden contribuir algún día a explicar por qué el Universo está hecho de materia en vez de antimateria.

El experimento T2K ha utilizado el Japan Proton Accelerator Research Complex, o J-PARC, situado en la costa este, para lanzar un haz de neutrinos muónicos en el subsuelo, a 295 km hacia el Super-Kamiokande o detector Super-K cerca de la costa oeste de Japón.

El objetivo de este experimento que forma parte de una nueva generación de instalaciones de rastreo de neutrinos, es observar el cambio de los “sabores” de las partículas neutrinos muónicos a neutrinos electrónicos en este breve recorrido.

Los neutrinos son partículas elementales que poseen tres sabores (*), muón, electrón y tau. En experimentos anteriores, los físicos han medido el cambio de neutrinos muónicos a neutrinos tau y el de neutrinos electrónicos a neutrinos muónicos o neutrinos tau.

“Pero nadie ha observado la conversión de neutrinos muónicos a neutrinos electrónicos” ha manifestado Chris Walter, físico que con Duke forman parte de la colaboración T2K, junto con el también físico Kate Scholberg.

La colaboración en el experimento T2K que cuenta con la participación de físicos de todo el mundo, comenzó observando los neutrinos y sus transformaciones en enero de 2010. El grupo midió los neutrinos determinando su sabor en las proximidades del acelerador y a continuación en el Super-K. Hasta ahora, los científicos han atrapado con su detector a 88 neutrinos. Seis de estos probablemente comenzaron su vida como neutrinos muónicos y se convirtieron en neutrinos electrónicos durante su camino al Super-K. (1)

Walter añadió, “tal como parece, este resultado es sumamente interesante, pero solo acabamos de empezar”, aclaró que el equipo del T2K ha realizado algo menos del 2% de las mediciones previstas debido en parte al terremoto que afectó a Japón el 11 de marzo de 2011 que obligó a la desconexión del T2K.

Los resultados preliminares fueron presentados a la revista Physical Review Letters y hechos públicos en una conferencia de prensa celebrada el 15 de junio en Japón.

“Pudimos ver varios candidatos a neutrinos electrónicos de forma fortuita, algo así como uno de cada 150” añadió Walter, “es por esto por lo que el encabezamiento de nuestro trabajo se incluye la palabra ´indicios´ en lugar de observación o medición”.

Si los ´indicios´ hubiesen sido ´mediciones´, estos resultados del T2K habrían sido las primeras comprobaciones de la conversión de un neutrino muónico a electrónico. Los científicos desean estudiar con estas medidas un parámetro fundamental de la física denominado theta 13, que controla el cambio de neutrinos muónicos a electrónicos. Walter añadió que hay más de una forma de medir theta 13, y que actualmente existen varios experimentos compitiendo en ser los primeros.

Y añadió, “Son buenas noticias que tengamos evidencias de una proporción relativamente grande de theta 13, y aún pueden ser más interesantes puesto que son muy numerosas”.

Si theta 13 es extenso, permitirá a los científicos medir la diferencia entre oscilaciones de neutrinos (2) y de antineutrinos. Walter aclaró que en el Universo primigenio, “algo ocasionó que hubiera más materia que antimateria. Cuando la materia y la antimateria se aniquilaron mutuamente quedo un poco más de materia remanente. Materia es todo lo que observamos actualmente a nuestro alrededor, pero nadie comprende como sucedió así”.

“La diferencia entre las propiedades de los neutrinos y antineutrinos que podamos medir en experimentos futuros, nos podría proporcionar pistas acerca de cómo se pudo generar un exceso de materia”, añadió Walter.

Por supuesto que todo depende de la rapidez con que T2K pueda volver a estar en servicio después de su desconexión tras el terremoto. Actualmente, el experimento está programado para volver a empezar a finales de 2011.

Fuente: Science Daily

N del T.

(*) Según el modelo estándar de física de partículas, se denomina sabor a la cualidad que distingue a cada uno de los seis quarks: u (up, arriba), d (down, abajo), s (strange, extraño), c (charm, encantado), b (bottom, fondo) y t (top, cima).

(1)Cuando los neutrinos electrónicos consecuencia de la oscilación, interaccionan con la materia, producen electrones, (del mismo modo que los neutrinos muónicos producen un tipo de electrón más pesado llamado muón.

(2) En física de partículas, las oscilaciones de neutrinos son un fenómeno predicho por Pontecorvo, donde un neutrino creado con un sabor leptónico específico (electrón, muón o tau) es posteriormente medido con un sabor distinto.