El resurgimiento de los neutrinos estériles

Zerokkk

En el año 1990, se obtuvieron ciertos resultados en el Liquid Scintillator Neutrino Detector (LSND) de Nuevo México, que evidenciaban un nuevo “sabor” de neutrino: el neutrino estéril. Hasta entonces, los neutrinos conocidos solo tenían tres “sabores”, que no son más que diferentes tipos que interaccionan con mayor facilidad con ciertos tipos de partículas. Estos tipos eran: Electrón, muón y tau, que reciben los mismos nombres que las partículas de materia ordinaria con las que interaccionan.

Pues si ya era difícil que estos neutrinos interaccionaran con la materia, el nuevo sabor “estéril”, lo tiene más difícil aún, hasta llegado un punto en el que sólo pueden ser detectados mediante sus interacciones gravitacionales. Este es una de las cosas interesantes sobre este sabor, y es que demostraría una clara relación con la materia oscura, ayudando a comprender su existencia..

Hasta entonces todo parecía indicar que estas partículas revolucionarían varios campos de la física moderna, pero todo se vino abajo cuando en 2007 se presentaron unos resultados del proyecto MiniBooNE llevado a cabo en el acelerador de partículas Fermi, en los cuales no se había hallado evidencia alguna de esta extravagante partícula. Desde su publicación, los neutrinos estériles dejaron de tenerse en cuenta en el panorama científico.

Pero… ¿Se habrán equivocado al descatalogar tan rápido este tipo de neutrino? Eso es lo que pensaron en el equipo del LSND, por lo que empezaron a utilizar antineutrinos (La partícula contraria al neutrino, perteneciente a las antipartículas, pero de funcionamiento análogo) en sus experimentos, a lo que el equipo de MiniBooNE respondieron repitiendo sus experimentos con el mismo método.

Los nuevos resultados empezaron a surgir de entre las piedras. Se observó un comportamiento muy extraño por parte de los antineutrinos, que pasaban de ser neutrinos muón a neutrinos electrón a una velocidad mucho más alta de lo esperado. La forma para explicar este suceso, sería afirmando que el antineutrino muón se transforma primero en un neutrino estéril, para luego convertirse rápidamente en uno del tipo electrón. Esto es realmente extraño, ya que según se tiene entendido, las propiedades de la materia y la antimateria son análogas; una es el reflejo de la otra. Pero en este caso, parece ser que no funcionan igual, ya que los neutrinos de materia ordinaria no llegan a adquirir el sabor estéril, mientras que los antineutrinos sí.

Diferencias entre los dos tipos de materia como es la que presentan los neutrinos estériles, son las que podrían explicar uno de los grandes enigmas de la física actual, y es saber por qué en el Universo ha reinado la materia sobre la antimateria, lo cual es un incentivo interesante para seguir investigando estas extrañas partículas que parece que vuelven a tener un sitio entre las mentes de los físicos de hoy en día.


Fuente: Lacajarota.com

Noticia redactada por mí en el mismo blog. Información extraída de Newscientist.com


Interesante, no sabía hasta que vi esta noticia el tema de los sabores de neutrinos, y menos aún la existencia de estos esquivos neutrinos estériles. Creo que pueden ser una pieza clave, tanto para demostrar la existencia de materia oscura (ya que supuestamente, su comportamiento es similar a la misma) y explicar la diferencia de materia y antimateria. El tema ahora será conseguir observar estas esquivas partículas xD.

mTh

Un neutrino pesado esteril forma parte de muchas teorías de extensión del modelo standard con neutrinos con masa (de hecho, es necesario para dar masa a los neutrinos).

Desconozco los detalles de porque eso afecta a las oscilaciones, pero no es un sabor "extra" con la misma categoría que el resto sino un neutrino muy pesado que se acopla con el resto con el Higgs de por medio.

Mañana cuando este en el curro echo un vistazo al paper del que sale la noticia (que desde casa no puedo bajarlo) y os cuento algo más.

Como nota aparte, me suena que los neutrinos pesados estériles estan descartados desde hace bastante poco como candidato a materia oscura, pero puedo estar equivocado, alguien lo mencionó en su tesis de master, mañana lo vuelvo a buscar también.

-xH

Lool xdd madre mia

Zerokkk

#2 Habían sido descatalogados creo que porque no se había encontrado una evidencia clara de ellos, pero es ahora cuando vuelven a la carga si no me equivoco. Pero vamos que sería muy interesante que nos aportaras algo más de información como se dice. Se agradece ;) ! A mí al menos me han vuelto a despertar un poco la curiosidad por la física de partículas.

mTh

#4

No, no, lo que yo me refiero a descarte es que las medidas de densidad de materia oscura y otras cuestiones variadas no cuadran con una partícula con esas características por A o por B, no es cuestión de "descartarse porque no hay evidencia clara" porque no hay evidencia clara de ningun candidato.

Hay una tabla de "candidatos que no pueden ser y las razones por las cuales no pueden serlo."..

Y últimamente se habían quedado con muy pocos.

Recuerdo con claridad haber visto la tabla, pero no las entradas de la misma :(, mañana la busco, que tengo copia de las tesis de master en el despacho.

werty

y la imagen...

mTh

Ignorad mi #3 y mi #5, estos estan hablando de otro neutrino.

Yo estoy hablando de neutrinos estériles pesados.

Hay dos neutrinos "estériles".

-Uno esteril de verdad, que es una de las explicaciones de la señal anómala de oscilaciones de LSND y es la que busca Miniboone y es de lo que va #1. Es un sabor "standard" de neutrinos, solo que no tiene lepton asociado, o no se conoce dicho lepton, tiene una masa pequeña, del estilo del resto de los neutrinos. No se si esta descartado para ser candidato a materia oscura, mañana os lo digo cuando pueda mirar la dichosa tabla.

-Uno esteril porque al ser tan pesado esta desacoplado a la temperatura actual del universo, este es el que hablaba yo, y es el que yo se que esta descartado como candidato a materia oscura. Es un neutrino pesado necesario para, mediante mecanismos con el Higgs de por medio, dar masa al resto de neutrinos.

Error mio.

serzenit

Pero eso es una foto real o 3d? como debería buscarlo para encontrar mas imágenes de esa sala?

mlCriS

#8 pics

zitch

y esto? whaT?

mTh

#8

Es superkamiokande, no tiene nada que ver con los resultados de #1, pero es la foto de experimentos de neutrinos por excelencia xD.

Eso va lleno de agua y se utiliza para detectar neutrinos (o más bien, los productos de la colisión de un neutrino con cualquier cosa) mediante radiación cherenkov... las bolitas son fotomultiplicadores.

Como nota curiosa, el super kamiokande (evolución del kamiokande) no se construyo para buscar neutrinos, sino para buscar el decaimiento del protón, cosa que no se encontró y sigue sin encontrarse. Al darse cuenta de que veían el sol, cambiaron de trabajo xD.

Me he estado leyendo el paper y no dice mucho más. Que los nuevos resultados de MiniBoone son compatibles con los de LSND, que, junto con otras posibles explicaciones, no la única, se pueden explicar con un cuarto neutrino, ligero, esteril.

Sin embargo, la estadística aún es demasiado pequeña como para confirmar que los resultados no son una fluctuación estadística de forma razonable, así que aún les queda trabajo... pero sería bastante interesante un neutrino esteril ligero, que para extra de confusión, solo oscila con antineutrinos. Al parecer, MINOS, otro experimento de neutrinos en Fermilab, ha publicado hace poco evidencia de diferencias entre las mediciones de neutrinos y antineutrinos, así que puede que haya algo por ahí.

Sobre lo de materia oscura, repasando mis apuntes y lo que os comenté ayer, sigo pensando que estan descartados. Principalmente porque se necesitaría una masa mucho más grande para poder conformar la densidad de energía oscura que se ve, con neutrinos tan ligeros no salen las cuentas.... sin embargo, no he podido encontrar referencia directa a "neutrino esteril ligero" porque hasta ahora nadie consideraba los resultados de LSND como fiables, así que no puedo confirmároslo al 100%.

Os pongo el artículo original del que viene esto:

http://arxiv.org/abs/1007.1150

Kaiserlau

#11 y no cualquier tipo de agua no?

mTh

#12

Superkamiokande es agua normal (50000 toneladas). Lo único que se hace es filtrarla de puta madre pero nada más.

El de sudbury (SNO) si que tenía agua pesada, a lo mejor es eso lo que te sonaba. El problema es que, aunque tienes más sección eficaz de neutrinos interaccionando dentro del detector, con los neutrones del deuterio, y además con un tipo de interacción distinta a la que se produce en el agua, mantener tanto agua pesada filtrada y limpia es mucho más complicado que con agua normal.

Isidrus

muy interesaante

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