¡Un hito en la física de partículas!

Un prodigioso experimento en forma de dirigible ha marcado un antes y un después en la ciencia al medir, por primera vez de manera precisa, la masa del neutrino, la única partícula elemental que faltaba por evaluar. Esta investigación revolucionaria, realizada por el Experimento de Neutrinos con Tritio de Karlsruhe (Katrin) en Alemania, ha revelado que el neutrino tiene una masa de 0.45 electronvoltios (eV), lo que lo hace un millón de veces más ligero que el electrón, la segunda partícula subatómica más liviana que conocemos.

Descubriendo los secretos del universo

Los resultados se publicaron en la prestigiosa revista Science, un referente mundial en investigaciones científicas. Este descubrimiento establece un nuevo límite superior para la masa de esta esquiva partícula, aunque aún no permite determinarla por completo.

Los neutrinos son la segunda partícula más abundante del universo, justo después del fotón, que compone la luz. Cada segundo, alrededor de 100 billones de neutrinos nos atraviesan sin que siquiera lo notemos. Conocidos como partículas fantasmas, no tienen carga y apenas interactúan con la materia, lo que les permite viajar a través del cosmos durante miles de millones de años. Esto los convierte en objetos de intenso interés científico para entender fenómenos cósmicos extremos, como agujeros negros y explosiones estelares.

Un misterio sin resolver en la física actual

La masa del neutrino presenta uno de los mayores dilemas de la física contemporánea. Según el modelo estándar que define la materia convencional, que incluye 17 partículas elementales, se asumía que el neutrino carece de masa. Sin embargo, investigaciones recientes han demostrado que algo no cuadra. El neutrino existe en tres “sabores” distintos, y al desplazarse, cambia de una forma a otra, lo que sugiere que al menos uno de sus tipos debe tener masa.

El gigante Katrin: un laboratorio de vanguardia

El corazón del experimento Katrin es un espectrómetro monumental de 24 metros de largo y 10 metros de ancho, el más grande del planeta. Este equipamiento funciona como una vasta cámara de vacío donde se introduce tritio, un gas radiactivo que decae y produce un protón, un electrón y un neutrino. Aunque la detección directa del neutrino es imposible, los científicos pueden inferir su masa calculando la energía del electrón que se produce durante este proceso.

Resultados que abren nuevas puertas al conocimiento

Entre 2019 y 2021, el equipo de Katrin, compuesto por científicos de Alemania, Reino Unido, República Checa y Estados Unidos, midió la energía de aproximadamente 36 millones de electrones. Esta cantidad representa seis veces más datos que en estudios previos, marcando un límite superior más estricto para la masa del neutrino con una confianza del 90%.

Loredana Gastaldo, una de las físicas involucradas, anticipa que la campaña de medición concluirá en 2025, después de 1,000 días de recopilación de datos. El análisis final podría proporcionar una estimación más precisa de la masa del neutrino electrónico, acercándose a un valor proyectado de 0.3 electronvoltios, y ofrecer pistas sobre la existencia de partículas hipotéticas, como el neutrino estéril, que no interactúa en absoluto con la materia.

Un paso hacia el futuro de la física