Los neutrinos vuelven a reclamar su dosis de protagonismo. Y lo hacen por un buen motivo. Hace apenas dos semanas os contamos que los científicos del CERN han puesto en marcha un proyecto que persigue encontrar una clase muy peculiar de estas partículas: los neutrinos estériles. Su importancia reside en que cabe la posibilidad de que resulten muy útiles para explicar la asimetría materia-antimateria del universo y la naturaleza de la materia oscura.
No obstante, antes de seguir adelante nos interesa repasar brevemente qué hace tan especiales estas partículas. Los neutrinos fueron descritos por primera vez desde un punto de vista teórico en la década de los años 30 por Wolfgang Pauli, uno de los padres de la física cuántica (le debemos, entre otras aportaciones, el principio de exclusión). Sin embargo, su descubrimiento experimental se produjo dos décadas y media más tarde, a mediados de los años 50.
El problema es que son extraordinariamente difíciles de identificar por una razón: apenas interaccionan con la materia ordinaria. Además, su masa es pequeñísima, su carga eléctrica es neutra y no se ven influenciados por la interacción nuclear fuerte ni por la fuerza electromagnética, aunque sí por la gravedad y la interacción nuclear débil. No cabe duda de que son unas partículas irresistibles, y muchos científicos están decididos a darles caza.
Los científicos tienen una herramienta más a su disposición: las supernovas
Los físicos que están desarrollando su actividad investigadora en el ámbito de los neutrinos han logrado poner a punto observatorios diseñados específicamente para capturarlos. El más imponente de todos ellos es el Super-Kamiokande japonés, una mole alojada en Hida, una ciudad ubicada en el área central de Honshu, la mayor isla del archipiélago nipón. Está construido en una mina, a 1 km de profundidad, y mide 40 metros de alto y otros 40 metros de ancho, lo que le da un volumen parecido al de un edificio de quince pisos.
Los neutrinos dan lugar a una estructura con las propiedades de un fluido cuya expansión puede ser descrita por la hidrodinámica relativista
Afortunadamente en adelante los investigadores van a tener otra herramienta a su disposición con la capacidad de entregarles nuevo conocimiento acerca de los neutrinos. Y es que un grupo de físicos de la Universidad de Ohio, en Estados Unidos, ha publicado un interesantísimo estudio en el que defiende que las supernovas pueden revelar información crucial acerca de los mecanismos empleados por los neutrinos para interactuar entre ellos.
Las supernovas son unas explosiones extraordinariamente energéticas que tienen lugar cuando una estrella agota su reserva de combustible y pierde el balance hidrostático que la ha mantenido en equilibrio hasta ese momento (os explicamos este proceso con cierto detalle en el artículo que hemos dedicado a la vida de las estrellas). Lo sorprendente es que los autores de este estudio defienden que los neutrinos emitidos durante una supernova interaccionan entre ellos, dando lugar a una estructura que tiene las propiedades de un fluido cuya expansión puede ser descrita por la hidrodinámica relativista.
Una forma sencilla de entender de qué estamos hablando consiste, simplemente, en observar esta idea como la posibilidad de obtener nuevo conocimiento acerca de las propiedades de los neutrinos estudiando la manera en que interaccionan como un conjunto con los cuerpos sólidos con los que se topan cuando viajan a través del falso vacío cósmico.
Parece algo complicado, y lo es, pero de alguna forma lo que proponen estos físicos es buscar la huella que dejan en el espacio gracias a la manera en que se relacionan entre ellos y con otros objetos. Por el momento esta es solo una propuesta teórica, pero, eso sí, es una idea apasionante. Ojalá fructifique y se consolide como una nueva técnica de análisis de los neutrinos. Crucemos los dedos.
Imagen de portada: CERN
Más información: Physical Review Letters
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