Premio Nobel de Física 2015: las cambiantes partículas fantasma (neutrinos)

Las cambiantes partículas fantasma

Por haber demostrado la llamada oscilación de los neutrinos, los físicos Takaaki Kajita de Japón and Arthur B. McDonald de Canadá han sido galardonados con el premio Nobel de Física 2015. El descubrimiento de esta oscilación demostró que estas partículas tienen masa poniendo fin a las dudas que tenía sobre ello.

Los neutrinos no tienen carga  y son partículas muy elusivas, muy difícil de detectar. Pasan a través de la Tierra sin sufrir ninguna interacción: la Tierra no las siente. Por nuestro cuerpo pasan miles de millones de neutrinos por segundo y no las sentimos.  Sin embargo, cuando interactúa con núcleos se produce electrones, los que por tener carga pueden ser detectados fácilmente.

Las mayores fuentes de neutrinos son las estrellas. Cuando el Sol está superactivo es cuando emite mayor cantidad de neutrinos.

Cuando se descubrió la radiactividad se supo que había partículas alfa, beta y gamma. Las partículas beta (electrones) eran un misterio porque en su emisión aparecía un déficit en la energía liberada por la reacción. En 1930 Wolfgang Pauli propuso la hipótesis de la existencia del neutrino el que era indetectable y que se llevaba el faltante de energía. La existencia del neutrino fue descubierta en un reactor. En 1956 Clyde Cowan y Frederick Reines produjeron neutrinos bombardeando agua pura con intensa radiación de neutrones, lo que produjo fotones que fueron detectados fácilmente.

Hay tres tipos de neutrinos: electrónicos, muónicos y taónicos con sus respectivos antineutrinos. Cuando viaja puede convertirse en uno u otro tipo de neutrino, lo que se denomina oscilación del neutrino.

En 1988, Takaaki Kajita y su equipo descubrieron que los neutrinos cambiaban de identidad en la atmósfera en su trayectoria hacia el detector Super-Kamiokande en Japón.

Arthur B. McDonald demostró que los neutrinos que venían del Sol no desaparecían en su trayectoria hacia la Tierra. En realidad cambiaban de identidad.

Por mucho tiempo se pensó que los neutrinos no tenían masa. Sin embargo, la oscilación del neutrino demuestra que el neutrino tiene masa, lo que tiene implicancias en la comprensión del universo.

La Universidad Nacional de Ingeniería investiga sobre la oscilación de neutrinos, en colaboración con el Fermi Lab de Estados Unidos. Este tema será visto en el Encuentro Científico Internacional 2016 de verano.