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Neutrinos: partículas fantasmas

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Wavebreak Media/Thinkstock

Inexplicablemente en el universo existen unaspartículas subatómicas tan interesantes como para volver locos a los científicos: los neutrinos. Se producen como consecuencia de la desintegración radiactiva de elementos o de reacciones nucleares y tienen la extraordinaria propiedad de apenas portar masa ni carga eléctrica. De hecho, son la realidad más diminuta que podamos imaginarnos. Esto las hace ser consideradas casi partículas fantasmas.

La cuestión de la masa

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iStockphoto/Thinkstock

Hasta el momento todo parece indicar que los neutrinos tienen masa, pero es muy pequeña incluso para los estándares subatómicos, por tanto no ha sido medida con exactitud. Como no tienen carga eléctrica, no se ven afectados por las fuerzas electromagnéticas, cosa que sucede con el resto de las partículas, electrones, protones, etc.

Estas extrañas partículas solo se afectan por la fuerza nuclear débil y la fuerza de gravedad, la cual a estos niveles es muy débil. Por tanto, sus singulares propiedades les permiten viajar a largas distancias a través de la materia, sin ser afectados por ella.

¿De dónde provienen los neutrinos?

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Julian Herzog/Wikimedia

Se cree que los neutrinos aparecieron 15 mil millones de años atrás, justo después del origen del universo. Desde entonces el universo se ha expandido y dichas partículas se han mantenido en movimiento.

Las fuentes más importantes de neutrinos son la radiación cósmica de fondo, este es el remanente de la explosión inicial; las reacciones nucleares, que tienen lugar en el interior de las estrellas (nacimiento, colisiones, muertes, explosiones de supernovas); las actividades humanas, entre las que se incluyen las estaciones nucleares, los aceleradores de partículas, bombas y los fenómenos atmosféricos.

La mayoría de los neutrinos que detectamos en la Tierra provienen de las reacciones nucleares y losprocesos de desintegración que se producen en el núcleo solar. Tiene sentido: si, como dijimos, los electrones no se ven afectados por la materia, podrían fácilmente escapar de allí y atravesar también nuestro planeta, incluidos cada uno de sus habitantes.

Tipos de neutrinos

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iStockphoto/Thinkstock

Existen 3 tipos de neutrinos y los científicos creen poco probable que haya algún otro «sabor», a menos que tenga propiedades muy diferentes a las de los encontrados. Estos se asocian con distintas partículas cargadas y de allí se derivan sus nombres:

  • Neutrino electrónico: asociado con el electrón.
  • Neutrino muónico: asociado con una versión del electrón llamada muón.
  • Neutrino tauónico: asociado con una versión del electrón llamada tau.

Estas partículas pueden cambiar de “sabores” en un proceso que se conoce como oscilación de neutrinos y que, al parecer, funciona aleatoriamente. Su descubrimiento se produjo ya que las mediciones de neutrinos que llegaban del Sol mostraban valores por debajo de lo esperado. La explicación se piensa que reside en que algunos de los de tipo electrónico se transforman en muónicos o tauónicos y no son entonces detectados.

Sun in X Ray
Public Domain/Wikimedia

En la actualidad los expertos consideran que los neutrinos son uno de los ingredientes esenciales del universo y que jugarán un papel muy importante para desentrañar sus misterios, desde las leyes que rigen los procesos al interior del Sol hasta el hecho de que la materia se haya impuesto a la antimateria.

Aunque el estudio de los neutrinos es difícil, pues interactúan débilmente con otras partículas, se han logrado desarrollar observatorios que indirectamente pueden detectarlos.

Si ya sabemos que existen estas partículas fantasmas que apenas tienen peso ni carga eléctrica y se desplazan libremente por todo el universo ―algo inimaginable hace años atrás―, ¿qué nuevas evidencias no aparecerán que ayuden a los científicos a desenmarañar el complejo entramado del origen del universo? Con los neutrinos de nuestro lado quizás no sobre ser optimistas.