Los científicos continúan sin encontrar la última pieza del puzzle nuclear: fracasa un nuevo intento de encontrar a esta partícula fantasma
Dos experimentos de precisión, KATRIN en Alemania y MicroBooNE en EE.UU., no hallan rastro del esquivo "neutrino estéril", una hipotética partícula que podría explicar la materia oscura
La búsqueda de una partícula fundamental que complete nuestro entendimiento del universo ha vuelto a fracasar, dos de los experimentos más avanzados de la historia de la física de neutrinos, KATRIN en Alemania y MicroBooNE en Estados Unidos, han publicado de forma independiente sus resultados más precisos hasta la fecha: no hay evidencia de la existencia del hipotético "neutrino estéril".
Este hallazgo negativo, sin embargo, cierra décadas de especulación sobre una de las explicaciones más populares para varias anomalías en el comportamiento de estas "partículas fantasma" y redirige la búsqueda de nuevos hallazgos en este campo de la física.
El neutrino estéril se postuló como un cuarto tipo de neutrino, aún más escurridizo que los tres ya conocidos, que explicaría ciertas mediciones anómalas, mientras que los neutrinos ordinarios interactúan mediante fuerzas nucleares, el estéril solo lo haría a través de la gravedad, lo que lo convierte en un firme candidato para componer la misteriosa materia oscura que permea el cosmos.
Un callejón sin salida que abre nuevos caminos
El experimento KATRIN (Karlsruhe Tritium Neutrino), realizó la búsqueda directa más precisa hasta la fecha, su método se basa en medir con extrema exactitud la energía de los electrones producidos en la desintegración beta del tritio, un isótopo radiactivo del hidrógeno, si existiera un neutrino estéril con una masa en un rango específico, dejaría una distorsión característica o un "quiebro" en el espectro de energía de esos electrones.
Tras analizar 36 millones de electrones recogidos durante 259 días, el espectro obtenido por KATRIN es totalmente limpio y no muestra ningún signo de esa firma.
Imagen de archivo de KATRIN
Por su lado, MicroBooNE, localizado en el Fermilab de Estados Unidos, utilizó una estrategia distinta, su detector, lleno de argón líquido, observó cómo los haces de neutrinos generados en un acelerador cambiaban de tipo (por ejemplo, de muon a electrón) mientras viajaban una corta distancia.
Un neutrino estéril habría alterado la frecuencia de estas oscilaciones de una manera detectable, MicroBooNE innovó usando un único detector expuesto simultáneamente a dos haces de neutrinos diferentes, lo que redujo drásticamente las incertidumbres sistemáticas, su conclusión descarta la existencia de un solo neutrino estéril ligero con un 95% de certeza.
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Aunque encontrar "nada" pueda parecer un fracaso, en ciencia un resultado negativo definitivo es de un valor inmenso, estos experimentos han cerrado la puerta a una de las explicaciones más cherentes de las últimas décadas para las anomalías de neutrinos.
Las anomalías que dieron origen a la hipótesis del neutrino estéril, observadas por primera vez por el experimento LSND en 1995 y luego por MiniBooNE, no han desaparecido, el misterio persiste, pero ahora la comunidad científica sabe que la solución no es la existencia de un cuarto neutrino ligero, ahora resta que los investigadores formulen nuevas teorías sobre estos fenómenos, quizás este sea el punto de partida que nos lleve hacia el empujón que nos falta para estabilizar la manufacturación a gran escala de fuentes de energía basadas en la fusión nuclear, o igual es una de esas cosas que no se resuelven hasta dentro de varias décadas.