Los neutrinos son las partículas elementales más extrañas en todo el universo, por no decir omnipresentes.
Decenas de billones de neutrinos pasan a través de nuestro cuerpo cada segundo, pero debido a su pequeño tamaño y su falta de carga, resultan imperceptibles.
Incluso para los físicos estas partículas son un diminuto misterio, por lo que muchos las llaman “partículas fantasmas”. Pero una nueva investigación podría quitarles pronto ese título, ya que está acercando a la ciencia más que nunca a la comprensión de la naturaleza de los neutrinos.
Pero, ¿qué son exactamente los neutrinos?
El neutrino es una partícula subatómica, lo que quiere decir que es menor al átomo y surge durante procesos de fusión nuclear como los que se llevan a cabo en el núcleo de las estrellas.
Lo curioso de los neutrinos es que, a diferencia de los protones o los neutrones, son asombrosamente diminutos. Tienen una masa menor a los 0,8 electronvoltios, aproximadamente, por lo que son cientos de miles de veces más ligeros que el electrón. Lo que los hace muy difíciles de encontrar y de utilizar.
Además, no poseen ningún tipo de carga eléctrica. De allí su nombre de “neutrinos”, que significa “neutros”.
Un par de carencias atómicas que, lejos de ser una desventaja, permiten que los neutrinos vuelen libres sin estar sometidos a la fuerza electromagnética del resto de partículas en el universo.
“En toda tu vida, si un neutrino interactúa contigo, tienes suerte”.
Sowjanya Gollapinni, físico de partículas en el Laboratorio Nacional de Los Álamos
Más de 90 años intentando atrapar a los neutrinos
En 1930, el físico Wolfgang Pauli “descubrió” accidentalmente estas partículas. Durante sus múltiples experimentos, este notó un error de contabilidad al observar la desintegración beta, un proceso por el cual ciertos átomos radiactivos se descomponen.
Al parecer, en lugar de emitir electrones, una pequeña fracción del átomo se había desvanecido.
A Pauli esto le resultó absurdo, pero no tenía la intención de repetir el experimento, así que recurrió a un “plan b”: llamar a esta energía faltante “neutrino”.
Curiosamente, en 1956 otro investigador confirmó que este “neutrino” era en realidad otra partícula elemental sin masa. Con lo cual Pauli pasó a la historia como su descubridor, aunque todo lo que hizo fue ponerle nombre a la nada.
Desde entonces, varios científicos han estado midiendo sin mucho éxito el tamaño de los neutrinos, para así determinar su utilidad como partículas en el universo. Aunque el mayor avance en este campo lo realizaron los investigadores de este estudio de 2022.
Utilizando un espectrómetro de 200 toneladas métricas llamado KATRIN, y tubos de presión que pueden alcanzar los 250 grados bajo cero, el equipo pudo atrapar por primera vez a los neutrinos.
“Las temperaturas extremadamente bajas mantienen los superimanes altamente sensibles lo que permite que los detectores atrapen partículas individuales. Es como “un gran horno de pizza” que captura átomos”.
Sowjanya Gollapinni
Un hito para la física atómica que, de momento, ha demostrado que los neutrinos cambian de tamaño al llegar a la Tierra.
Por qué los neutrinos son partículas importantes para el universo
Aunque todavía queda mucho que estudiar, es evidente que los neutrinos son partículas fundamentales para el universo. Los científicos creen que son los responsables de formar la materia oscura, y los agujeros negros. Básicamente porque rompen la primera ley de la termodinámica, que establece que “la energía no se crea ni se destruye”.
Sin embargo, resolver estas incógnitas astronómicas tomará su tiempo.
Los investigadores están desarrollando nuevos experimentos para mejorar nuestra comprensión sobre los neutrinos. Uno de ellos, denominado “Experimento de Neutrinos Subterráneos”, o simplemente DUNE, que tiene como objetivo comprender cómo cambian de forma y por qué.
Así que lo que resta es esperar por sus futuros hallazgos.
Referencias:
What Are Neutrinos, and How Can We Measure Their Mass? https://www.scientificamerican.com/article/what-are-neutrinos-and-how-can-we-measure-their-mass/