![\"\"](\"https:\/\/wp2.rinconeducativo.org\/wp-content\/uploads\/2018\/12\/como-aclarar-la-diferencia-entre-neutrinos-y-antineutrinos_image_380.jpg\")
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Dos investigadores del Instituto de F\u00edsica Corpuscular de Valencia han presentado un teorema para desenredar el enga\u00f1oso efecto que produce la Tierra en las oscilaciones de neutrinos y antineutrinos y dificulta su distinci\u00f3n. El teorema se podr\u00e1 aplicar en futuros experimentos como DUNE en EE UU y T2HK en Jap\u00f3n, adem\u00e1s de aportar una nueva pista para explicar la asimetr\u00eda entre la materia y antimateria en el universo.<\/p>\n
Los cient\u00edficos Jos\u00e9 Bernab\u00e9u y Alejandro Segarra del Instituto de F\u00edsica Corpuscular (IFIC, centro mixto de la Universidad de Valencia y el CSIC) acaban de publicar en la revista Physical Review Letters<\/em> la soluci\u00f3n a un problema que se ven\u00eda discutiendo en f\u00edsica de neutrinos desde hac\u00eda d\u00e9cadas.<\/p>\n Observando un fen\u00f3meno conocido como \u2018oscilaciones de neutrinos\u2019, la ciencia busca respuesta a por qu\u00e9 vivimos en un universo de materia y no de antimateria, su r\u00e9plica id\u00e9ntica. Sin embargo, este proceso se ve afectado por la propia Tierra, hecha de materia, que crea un efecto enga\u00f1oso que se consideraba inseparable de la observaci\u00f3n genuina de las diferencias entre materia y antimateria.<\/p>\n Los investigadores Jos\u00e9 Bernab\u00e9u y Alejandro Segarra han presentado el nuevo teorema. \/ IFIC (CSIC-UV)<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n Ahora los dos investigadores proponen un modo de \u2018desenmara\u00f1ar\u2019 o separar ambos efectos, con aplicaci\u00f3n en futuros experimentos como DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) en Estados Unidos y T2HK (Tokai to Hyper-Kamiokande) en Jap\u00f3n.<\/p>\n Los neutrinos son unas part\u00edculas elementales especiales: apenas tienen masa y rara vez interact\u00faan con el resto de materia conocida. Abundan en una radiaci\u00f3n a\u00fan no detectada producida en la \u00e9poca primigenia del universo, y se cree guardan la clave de la asimetr\u00eda materia-antimateria, la explicaci\u00f3n a por qu\u00e9 la materia se impuso a la antimateria para formar todo lo que vemos en el cosmos.<\/p>\n Para estudiar esta cuesti\u00f3n, una de las m\u00e1s importantes de la F\u00edsica, se compara el comportamiento de neutrinos y su r\u00e9plica de antimateria, los antineutrinos, producidos en aceleradores de part\u00edculas y detectados a cientos de kil\u00f3metros de su origen. El teorema permite diferenciar el efecto genuino de las diferencias entre neutrinos y antineutrinos del efecto enga\u00f1oso que produce la Tierra<\/p>\n<\/div>\n \u201cEsto crea un efecto enga\u00f1oso \u2018enmara\u00f1ado\u2019 con la b\u00fasqueda del efecto genuino propio de la diferencia entre neutrinos y antineutrinos como si se propagaran en el vac\u00edo\u201d, explica Jos\u00e9 Bernab\u00e9u, profesor em\u00e9rito de la Universidad de Valencia y coautor del trabajo junto a Alejandro Segarra, estudiante de doctorado en el departamento de F\u00edsica Te\u00f3rica y el IFIC. Los dos autores presentan un teorema de desenmara\u00f1amiento de los dos efectos, que poseen propiedades distintas bajo otras simetr\u00edas fundamentales de la F\u00edsica como la llamada inversi\u00f3n temporal (T) y la combinada carga, paridad e inversi\u00f3n temporal (CPT), estudiadas anteriormente por Bernab\u00e9u en otros sistemas f\u00edsicos.<\/p>\n Esto permite diferenciar el efecto genuino de las diferencias entre neutrinos y antineutrinos del efecto enga\u00f1oso, puesto que este \u00faltimo presenta una ruptura de la simetr\u00eda CPT que no aparece en el genuino.<\/p>\n La primera consecuencia del teorema de Bernab\u00e9u y Segarra es que las componentes que identifican los dos efectos dependen de modo distinto de la distancia que recorren los neutrinos. Sin embargo, los experimentos que miden sus oscilaciones no pueden situar distintos detectores a lo largo de su viaje por la Tierra, sino que construyen un \u00fanico detector a una distancia fija que oscila entre los 300 kil\u00f3metros del experimento T2HK y los m\u00e1s de 1.000 de DUNE.<\/p>\n Lo que s\u00ed pueden medir estos detectores es la energ\u00eda de la oscilaci\u00f3n, esto es, la energ\u00eda con la que llegan los neutrinos. As\u00ed, en este art\u00edculo los investigadores del IFIC exploran la energ\u00eda esperada para cada una de las componentes, la genuina y la enga\u00f1osa, encontrando que, de hecho, es muy distinta, lo que proporcionar\u00eda una se\u00f1al experimental para separarlas. <\/p>\n Gr\u00e1fico que muestra el distinto comportamiento de las dos componentes de la asimetr\u00eda entre neutrinos y antineutrinos, la enga\u00f1osa (en verde) y la genuina (en azul), alrededor de la llamada \u2018energ\u00eda m\u00e1gica\u2019. \/ Bernab\u00e9u, J. & Segarra, A.\/PRL Los f\u00edsicos valencianos hallan una \u2018energ\u00eda m\u00e1gica\u2019 en la que coinciden tres propiedades: el segundo m\u00e1ximo donde se producen las oscilaciones de neutrinos, que ofrece una cantidad apreciable de eventos para estudiar; anula la componente enga\u00f1osa y proporciona un m\u00e1ximo de efecto genuino para obtener una evidencia directa de la ruptura de la simetr\u00eda entre materia y antimateria.<\/p>\n En los 1.300 kil\u00f3metros que separan el laboratorio Fermi, cerca de Chicago, y el detector en construcci\u00f3n en Dakota del Sur de DUNE, esa energ\u00eda m\u00e1gica es 0,91 GeV.<\/p>\n \u201cEsta \u2018energ\u00eda m\u00e1gica\u2019 es accesible y reconstruible en el experimento incluso con una precisi\u00f3n modesta en la determinaci\u00f3n de su valor con una incertidumbre de 0,15 GeV\u201d, afirman los investigadores.<\/p>\n Por otra parte, a energ\u00edas superiores a este valor m\u00e1gico domina la componente enga\u00f1osa, y el signo de la diferencia observada entre neutrinos y antineutrinos ofrece la soluci\u00f3n a otro problema a\u00fan abierto: la ordenaci\u00f3n de los niveles de menor a mayor masa de los tres tipos de neutrinos.<\/p>\n Con estos resultados es posible ahora realizar una simulaci\u00f3n rigurosa del experimento y adaptar su dise\u00f1o para observar si existe una diferencia fundamental entre el comportamiento de neutrinos y antineutrinos, algo en lo que trabajan los investigadores junto con el grupo del IFIC que participa en DUNE. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Diferencia entre neutrinos y antineutrinos Dos investigadores del Instituto de F\u00edsica Corpuscular de Valencia han presentado un teorema para desenredar el enga\u00f1oso efecto que produce la Tierra en las oscilaciones de neutrinos y antineutrinos y dificulta su distinci\u00f3n. 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\nDurante ese viaje los neutrinos \u2018oscilan\u2019, se transforman entre los tres tipos que se conocen (electr\u00f3nico, mu\u00f3nico y tau\u00f3nico). Este fen\u00f3meno, conocido como \u2018oscilaciones de los neutrinos\u2019 y cuyo descubrimiento supuso el Nobel de F\u00edsica de 2015, se produce en el interior de la Tierra, ya que los neutrinos pueden atravesarla al interactuar muy poco con la materia que la forma.<\/p>\n\n
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\n\u201cLos dos efectos, el genuino y el enga\u00f1oso, se manifiestan del mismo modo entre neutrinos y antineutrinos, as\u00ed que parece imposible desenmara\u00f1arlos. Pero se pueden separar si se comportan de forma distinta bajo otras propiedades\u201d, argumenta Bernab\u00e9u.<\/p>\nEnerg\u00eda m\u00e1gica para distinguir el efecto enga\u00f1oso<\/strong><\/h3>\n
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\nEste \u00faltimo resultado ha motivado un estudio detallado que los mismos autores publican en Journal of High Energy Physics<\/em>, donde analizan esa dependencia energ\u00e9tica y descubren el origen de su distinto comportamiento para la componente genuina y la enga\u00f1osa.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n