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Los físicos llevan años tratando de encontrar neutrinos estériles, unas partículas hipotéticas que solo interaccionarían con otras a través de la gravedad, pero la búsqueda puede ser infructuosa. Los últimos datos recogidos por el experimento IceCube en la Antártida indican que, con una probabilidad del 99%, esas misteriosas partículas no existen.
Los neutrinos son partículas fantasmales, casi sin masa, que rara vez interactúan con la materia. Trillones de neutrinos pasan a través de nuestro cuerpo en el tiempo que se tarda en leer esta frase. De acuerdo con el modelo estándar de la física, existen tres clases, ya conocidos: muónicos, electrónicos y tautónicos, pero los físicos habían encontrado indicios de un posible cuarto tipo: el neutrino estéril.
Esta partícula hipotética no interactuaría para nada con la materia, excepto, posiblemente, a través de la gravedad. En última instancia, podría ayudar a resolver el misterio del origen de la materia oscura y la asimetría entre materia y antimateria que se produce en el universo. Sin embargo, ahora los científicos del detector IceCube, localizado en la Antártida cerca del Polo Sur, creen estar casi seguros de que no existe.
La única manera de detectar un neutrino estéril es atraparlo mientras se transforma en uno de los otros. La presencia del neutrino estéril se había insinuado por varios experimentos, incluyendo uno del Laboratorio Nacional de Los Álamos (EE UU) en la década de 1990 y, más recientemente, en la planta nuclear de Daya Bay, cerca de Hong Kong (China).
"Si se encontrara un cuarto tipo de neutrinos, lo cambiaría todo", explica Francis Halzen, profesor de la Universidad de Wisconsin-Madison e investigador principal del observatorio de neutrinos IceCube, que aclara: "Estéril significa que no interactúa con la propia materia, aunque puede interferir drásticamente con la forma en que lo hacen los neutrinos convencionales."
Los investigadores, que publican su estudio en la revista Physical Review Letters, han realizado dos análisis independientes con los datos del detector –donde se incluyen alrededor de 100.000 eventos de neutrinos en cada uno– “y las características sorprendentes asociadas al neutrino estéril no aparecen por ningún lado”, dice Halzen.
Los análisis se realizaron usando los denominado neutrinos atmosféricos, neutrinos creados cuando los rayos cósmicos chocan contra partículas de la atmósfera superior de la Tierra. El equipo concluye que existe un 99 % de certeza de que no existe el neutrino estéril con masa del rango del electronvoltio que insinuaban los experimentos anteriores.
"Al igual que con Elvis, la gente ve indicios de neutrinos estériles en todas partes", bromea Halzen. "Había una colección de indicios, y los teóricos estaban convencidos de que existe", pero de momento parece que no es así.
En cualquier caso, el hecho de no poder detectar la esquiva partícula significa que los físicos continúan si saber por qué tienen masa los neutrinos y a qué se debe que sea tan pequeña, reconocen los investigadores.
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