Ahora que los neutrinos están tan de moda voy a explicar un poco a qué me dedico y qué otras propiedades de los neutrinos son interesantes
Va a ser rápido e indoloro, tranquilos.
Se que es un poco técnico y que muchas cosas no se entienden si no tienes una base en física, pero al menos espero causar un poco de curiosidad.
A qué me dedico?
Lo primero pedir perdón porque es mi primer post serio.
Estoy haciendo el doctorado en Física nuclear. Trabajo en el Instituto de Física Corpuscular en Valencia en un experimento de doble beta decay llamado NEXT que intenta estudiar el proceso de desintegración doble beta sin neutrinos.
Qué es un neutrino?
Los neutrinos son partículas que se emiten cada vez que hay una desintegración de tipo débil. Siempre se emiten junto a leptones.
Tienen muy poca masa y viajan a velocidades cercanas a la de la luz.
Su sección eficaz con la materia es tan baja que detectarlos es un arduo trabajo.
Las familias de neutrinos se catalogan en relación a la partícula con la que son emitidos. Un neutrino que se emite junto a un electrón (muón, tau) es un neutrino electrónico (muónico, tauónico).
Tienen masa los neutrinos?
Experimentos de oscilaciones de neutrinos (T2K, MINOS, OPERA) muestran que los neutrinos oscilan entre las tres familias. Esto significa que:
- Los estados de masa y los de interacción débil son diferentes
- Al menos dos de las 3 familias de neutrinos tienen masa.
Por qué la masa del neutrino es un problema?
Si comparamos la masa de los neutrinos con la del resto de partículas es dificil de explicar que con el mismo mecanismo que todas reciben la masa (El Higgs) haya esta diferencia.
Por ello los científicos buscan alternativas al mecanismo del Higgs para la masa de los neutrinos
Además, el mecanismo de Higgs relaciona las partículas right handed y left handed, y solo existen left handed neutrinos en la naturaleza (que sepamos).
Existe otro mecanismo para dar masa a las partículas denominado de Majorana (en honor a Ettore Majorana) que es posible para partículas que son su propia antipartícula (partículas de Majorana).
Qué pinta la desintegración doble beta en todo esto?
La desintegración doble beta es un proceso nuclear en la que dos electrones (con sus respectivos neutrinos) son emitidos al mismo tiempo en un núcleo.
Este es un proceso de segundo orden y se da sólo en núcleos donde la desintegración beta está prohibida energéticamente.
La unica manera de que se produzca una desintegración de este tipo sin la emisión de neutrinos sería que los dos neutrinos se cancelaran en la desintegración. Esto solo es posible si el neutrino fuese su propia antipartícula. En este caso el mecanismo de Majorana para darles masa sería posible y más favorable que el de Higgs para entender lo pequeñas que son las masas de los neutrinos.
Hay posibilidades de que esto sea cierto porque el neutrino carece de cualquier tipo de carga.
El único problema es que la vida media de la desintegración doble beta es del orden de 1021 años (más que la edad del universo 1.3 10 años).
Por esto muchos experimentos ahora mismo están acumulando grandes cantidades de material que se desintegra doble beta para poder realizar una medida en un tiempo razonable.
El primero que llegue y descubra el neutrino-less double beta decay se llevará un Nobel prize.
P.D: Como en el caso de Opera y los neutrinos más rápidos de la luz hubo un experimento que observó una señal de neutrino-less double beta decay, pero sólo a 2 sigmas(Heidelberg-Moscow). Tenían razón? lo sabremos pronto.
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