Los científicos resuelven un gran misterio de los reactores nucleares

 

Los neutrinos están en todas partes, literalmente. Son una de las partículas más comunes del universo (sólo superados por los fotones, también conocidos como luz) y miles de millones de ellos están pasando por tu cuerpo en este momento. Pero los neutrinos rara vez interactúan con otras partículas -después de todo, son neutros-, por lo que pueden ser extremadamente difíciles de detectar.

A pesar de la ubicuidad de los neutrinos en el universo conocido, todavía hay mucho que no sabemos sobre ellos. En la actualidad, los físicos conocen tres tipos de neutrinos: electrón, muónico y taúnico, cada uno relacionado con sus respectivas partículas. Como estas partículas tienen masa (una cantidad muy, muy, muy pequeña de masa), pueden transformarse en cualquiera de estos "sabores" diferentes de neutrinos.

Sin embargo, durante años, un hipotético "neutrino estéril" ha circulado como explicación de los déficits de predicción de los neutrinos registrados emitidos por los reactores nucleares. En 2011, dos grupos de teóricos estimaron que los reactores nucleares emitían un 6 por ciento menos de neutrinos (técnicamente "antineutrinos", pero no nos metamos en esa madriguera) de lo esperado y teorizaron que tal vez estos neutrinos electrónicos se transformaban en neutrinos estériles.

Experimento tras experimento buscaron estos neutrinos, y como sólo interactúan gravitatoriamente, los neutrinos estériles son aún más difíciles de detectar que los otros, pero no consiguieron nada. La semana pasada, investigadores del Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK) y del Instituto Laue-Langevin de Grenoble (Francia) añadieron más pruebas en contra del neutrino estéril. En su experimento, los científicos del pequeño reactor de investigación utilizaron un detector de neutrinos llamado STEREO para ver si podían detectar neutrinos estériles. Sus resultados se publicaron en Nature.

Dado que los neutrinos de menor energía deberían cambiar más rápidamente en comparación con los de mayor energía, la idea es que "el espectro de energías de los neutrinos electrónicos" debería cambiar con el tiempo, según Science. Sin embargo, STEREO no encontró ningún cambio en este espectro de energía, descartando los neutrinos estériles como explicación. En su lugar, la explicación más probable para este déficit persistente de neutrinos son probablemente los malos datos.

"En los años 2017 a 2020 pudimos observar un total de más de 100.000 neutrinos, pero no detectamos ningún rastro de posibles neutrinos estériles en estas mediciones", dijo Christian Buck, investigador de MPIK, en un comunicado. "Lo más probable es que las anomalías observadas se deban a incertidumbres subestimadas en los datos del núcleo de las desintegraciones radiactivas utilizadas para la predicción del flujo, y no a los experimentos de neutrinos en sí".

Debido a la omnipresente existencia de neutrinos en todo el universo, comprender todas sus peculiaridades es extremadamente importante para desarrollar, o incluso desafiar, el Modelo Estándar de la Física de Partículas, así como para explorar otras partículas esquivas como la materia oscura.

Los investigadores aún no descartan por completo la existencia de neutrinos estériles, pero por ahora siguen perdidos entre el resto de los misterios cósmicos que nos rodean, es decir, si es que existen.

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