El trabajo que llevó a un canadiense y un japonés al Nobel de Física

El trabajo que llevó a un canadiense y un japonés al Nobel de Física

Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald demostraron que los neutrinos tiene masa.

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06 de octubre 2015 , 09:00 p.m.

El neutrino, una partícula elemental tan enigmática como abundante en el universo, es un verdadero transformista al que los científicos siguen la pista desde hace 80 años, cosechando por el camino varios premios Nobel.

En tanto miles de billones de neutrinos atraviesan en cada segundo nuestro cuerpo a la velocidad de la luz sin que sintamos absolutamente nada, el japonés Takaaki Kajita y el canadiense Arthur McDonald descubrieron uno de los enigmas que rodean a esta extraña partícula, lo que este martes les significó el Premio Nobel de Física: probaron, experimentalmente, que los neutrinos son ‘camaleones’ capaces de transformarse.

En 1956, Clyde L. Cowan y Frederick Reines lograron detectar directamente esta partícula en las mediciones del comportamiento de un reactor nuclear. “Desde entonces, el neutrino pasó a formar parte de la familia de partículas e interacciones que componen nuestro universo y cuya existencia entendemos a través de una teoría: el modelo estándar”, explica Juan Diego Soler, investigador en astronomía y astrofísica, en Francia.

El modelo estándar –agrega– es una teoría de casi todo. En esta se basó la búsqueda del ‘quark top’ (descubierto en 1995) y más recientemente del bosón de Higgs (descubierto en el 2013). “Pero no todo es perfecto en el modelo estándar. Uno de sus pilares tambaleó cuando dos grupos de científicos (el de Kajita y el de McDonald), trabajando en laboratorios subterráneos, encontraron evidencias de que los neutrinos que vienen del Sol cambian su naturaleza por efecto de su masa, que hasta esas observaciones se sospechaba que era nula”, señala Soler.

Ese fue el trabajo que les valió el Nobel. Para entender más detalles hay que saber que los neutrinos –gracias a los cuales conocemos con mayor precisión y detalle el interior del Sol que el de la Tierra– tienen tres tipos: electrónico, muónico y tauónico.

Una estrella como el Sol, un reactor natural de fusión nuclear, emite gran cantidad de estos. En los 60, la construcción del primer detector de neutrinos solares en la Tierra por parte de Raymond Davis (Nobel de Física en el 2002) abrió el camino para lograr los resultados de hoy. “Ese detector terminó observando solo cerca de la mitad de neutrinos que se esperaba, lo que desde 1965 al 2001 constituyó el denominado problema de los neutrinos solares”, explica Juan Carlos Sanabria, profesor del departamento de Física de la Universidad de los Andes.

Ese problema consistía en entender por qué la mitad de neutrinos solares se había perdido. “Existía una posible solución: que tuviesen masa. De ser así, se podrían transmutar los tipos, lo que significa que un neutrino electrónico se podía convertir en muónico o tauónico, un fenómeno que se conoce como oscilación de neutrinos”, asegura el profesor Sanabria.

Lo que hicieron Kajita, con su grupo de trabajo del laboratorio Super-Kamiokande en Japón (construido a 1.000 metros de profundidad en una mina de zinc), y McDonald, con investigadores del Instituto del Observatorio de Neutrinos en Sudbury (en el interior de un yacimiento de níquel), en Canadá, fue construir detectores para neutrinos solares de cualquier ‘sabor’ (electrónicos, muónicos y tauónicos).

“El resultado dejó ver que los neutrinos que se creían perdidos sencillamente habían cambiado a otro tipo, y de esta manera estimar que solo un 35 por ciento de los detectados eran electrónicos”, complementa Santiago Vargas, profesor investigador del Observatorio Astronómico Nacional.

Para Sanabria, el impulso que recibió esta área de la astrofísica gracias a los resultados de estas colaboraciones fue enorme. “Los neutrinos son mensajeros del cosmos que traen información muy precisa sobre fenómenos como la explosión de una supernova o los núcleos galácticos activos”, señala.

Por eso –añade–, los neutrinos se han vuelto un tema muy importante, pues traen un mensaje claro de lo que está sucediendo en sitios muy especiales, como una estrella que está explotando o el centro de una galaxia en la que suceden distintas situaciones.

REDACCIÓN VIDA
* Con información de AFP

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