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Física

Ultiman el diseño de un experimento para comprobar si el neutrino es su propia antipartícula

El experimento NEXT podría revelar por qué el universo está formado por materia y no por antimateria. El Instituto de Física Corpuscular, que coordina el proyecto, alberga el meeting del que saldrá el diseño del detector, que se instalará en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc (Huesca) a partir de 2013.

Equipo del experimento NEXT en el Instituto de Física Corpuscular, junto al prototipo de detector. Foto: NEXT/CPAN.

El Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València (UV), celebra del 31 de octubre al 4 de noviembre una reunión de la colaboración internacional NEXT, un proyecto para construir un detector que compruebe, por primera vez, la existencia de un raro proceso que se daría en los neutrinos, llamado 'doble desintegracion beta sin neutrinos'.

Los resultados de NEXT podrían tener profundas consecuencias en física y cosmología

De confirmar NEXT esta hipótesis, propuesta por el misterioso físico italiano Ettore Majorana, el neutrino sería su propia antipartícula, lo cual ofrecería una explicación a por qué el universo está hecho de materia y no de antimateria. En la reunión que se celebra en Valencia se decidirá el diseño final del detector de gas xenón que se instalará en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc (Huesca) a partir de 2013.

En el proyecto NEXT participan más de 80 científicos de 13 centros de investigación procedentes de seis países (España, Francia, Portugal, Rusia, Estados Unidos y Colombia).

NEXT empleará una cámara llena de 100 kilos de gas xenón enriquecido para crear las condiciones propicias para detectar este raro fenómeno natural denominado “doble desintegración beta sin neutrinos”. Fue propuesto por Ettore Majorana, un físico italiano con una vida peculiar: integrante del Grupo de Roma junto a Enrico Fermi o Pontecorvo, en los años treinta del siglo pasado dejó Italia para trabajar con sendos Nobel como Heisenberg o Bohr. Fue el primero en proponer la existencia del neutrón, aunque rechazó su trabajo por “banal” dejando que Chadwick se llevara el Nobel por ello. Tras su regreso a Italia, desapareció sin dejar rastro en 1938.

El misterio de la antimateria

Según el coordinador de NEXT, Juan José Gómez Cadenas, investigador de IFIC, “si detecta la llamada desintegración doble beta sin neutrinos, NEXT demostraría que el neutrino es su propia antipartícula, lo cual tendría profundas consecuencias en física y cosmología”. Para Gómez Cadenas, en ese caso los neutrinos podrían ser la clave para explicar la asimetría entre materia y antimateria. En teoría, en el Big Bang tuvo que crearse la misma cantidad de materia que de antimateria (idéntica a la primera pero con carga eléctrica opuesta). Sin embargo, el universo que vemos está compuesto por materia y no por antimateria, que no se sabe dónde ha ido a parar.

La colaboración NEXT se reúne en Valencia para completar el diseño del detector, a fin de emitir un informe técnico al Laboratorio de Canfanc. El experimento ha sido ya aprobado por el Comité Científico de esta instalación, situada en el pirineo oscense y considerada por el MICINN Instalación Científico-Tecnológica Singular, que ha recomendado asimismo su construcción y puesta a punto, prevista para el año 2013. Se prevé que el experimento funcione durante 10 años. NEXT cuenta con el apoyo del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN) para la contratación de personal investigador.

En la reunión científica de Valencia participa David Nygren, director del Departamento de Física del Laboratorio Nacional Lawrence de Berkeley (EE.UU.), institución que cuenta con 11 Premios Nobel en Física. Nygren es uno de los físicos más importantes en el desarrollo de detectores de partículas por inventar a finales de los setenta el TPC (Time Projection Chamber), un tipo de detector muy utilizado en aceleradores de física de partículas como LHC.

Un proyecto internacional

Además del IFIC, en NEXT participan las Universidades de Zaragoza, Santiago de Compostela, Girona, Politécnica de Valencia y Barcelona, así como la Universidad Autónoma de Madrid. Entre las instituciones internacionales están, además del mencionado Laboratorio Nacional Lawrence de Berkeley, el Joint Institute for Nuclear Research (Rusia), las Universidades de Coimbra (Portugal), Texas (EE.UU.) y Antonio Nariño (Colombia), el Comisariat de l’Energie Atomique y el Institut de Recerche sur les Lois Fondamentales de l’Universe (Francia).

NEXT cuenta con la financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN) a través del proyecto Consolider-Ingenio 2010 CUP (Canfranc Underground Physics), del cual es coordinadora Concha González García (ICREA-Universidad Stony Brook, EE.UU.) y Gómez Cadenas coordinador ejecutivo. Este apoyo ha proporcionado los fondos necesarios para el I+D+i y el desarrollo de los prototipos, entre ellos NEXT-1, un demostrador a escala que está funcionando en estos momentos en Valencia.

Fuente: CPAN
Derechos: Creative Commons
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