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Aunque no podemos percibirlo, vivimos en un mar de neutrinos y cada segundo, trillones de ellos pasan por nuestro cuerpo. Vienen del sol, los reactores nucleares, las colisiones de rayos cósmicos que golpean la atmósfera de la Tierra, incluso el Big Bang.
Entre las partículas fundamentales, solo los fotones son más numerosos. Sin embargo, debido a que los neutrinos apenas interactúan con la materia, son notoriamente difíciles de detectar. El autor James Riordon, periodista científico de la Universidad de Maryland, habló con Science News sobre el nuevo libro Ghost Particle.
Sobre el libro Ghost Particle: en busca del escurridizo y misterioso neutrino
A los neutrinos a veces se les llama partículas fantasma porque son tan livianos que apenas reaccionan a la materia y pasan sin esfuerzo a través de nuestros cuerpos y planetas como la Tierra.
La existencia del neutrino se propuso por primera vez en la década de 1930 y luego se verificó en la década de 1950. Décadas más tarde, mucho sobre el neutrino, llamado así en parte porque no tiene carga eléctrica, sigue siendo un misterio, incluyendo cuántas variedades de neutrinos existen, cuánta masa tienen, de dónde proviene esa masa y si tienen propiedades magnéticas.
Estos misterios están en el corazón de Ghost Particle del físico Alan Chodos y el periodista científico James Riordon. El libro es una introducción informativa y fácil de seguir a la desconcertante partícula. Chodos y Riordon guían a los lectores a través de cómo se descubrió el neutrino, lo que sabemos y lo que no sabemos al respecto y los experimentos en curso y futuros que (crucemos los dedos) proporcionarán las respuestas.
No son solo los físicos de neutrinos los que esperan esas respuestas. Los neutrinos, dice Riordon, «son increíblemente importantes tanto para comprender el universo como nuestra existencia en él«. Desenmascarar el neutrino podría ser clave para descubrir la naturaleza de la materia oscura, por ejemplo. O podría aclarar el enigma de la materia del universo: el Big Bang debería haber producido cantidades iguales de materia y antimateria, las contrapartes de carga opuesta de electrones, protones, entre otros.
Un dato interesante es que, si la materia y la antimateria hacen contacto, se aniquilan entre sí. Entonces, en teoría, el universo de hoy debería estar vacío, pero no lo está. Está lleno de materia y, por alguna razón, muy poca antimateria.
Entrvista a James Riordon y más detalles sobre los neutrinos
James Riordon fue entrevistado por Science News, el autor habló sobre estos acertijos y cómo los neutrinos podrían actuar como una herramienta para observar el cosmos o incluso ver nuestro propio planeta.
Riordon explica que una de las interrogantes más importantes es «La propuesta de que los neutrinos son sus propias antipartículas; esta es una solución elegante para todo tipo de problemas, incluida la existencia de este residuo de materia en el que vivimos«.
Otra es averiguar cómo encajan los neutrinos en el modelo estándar de la (física de partículas). Esta es una de las teorías más exitosas que existen, pero no puede explicar el hecho de que los neutrinos tienen masa.
Actualmente, todas las preguntas sobre los neutrinos están llegando a un punto crítico: los indicios de que los neutrinos pueden ser sus propias antipartículas, los problemas de los neutrinos que no se ajustan del todo al modelo estándar, si hay neutrinos estériles (un neutrino hipotético que es un candidato a materia oscura). “En los próximos años, una década más o menos, habrá muchos experimentos que (ayudarán a responder estas preguntas) y la resolución de cualquier manera será emocionante”, sugiere el autor.
Los neutrinos podrían observar una gran variedad de fenómenos
Riordon explicó al portal que algunas observaciones simplemente tienen que hacerse con neutrinos, para las que no hay otras alternativas tecnológicas. Hay un problema con el uso de telescopios basados en luz para mirar hacia atrás en la historia.
“Aunque el asombroso Telescopio Espacial James Webb puede ver muy atrás en la historia, en algún momento, cuando retrocedes lo suficiente, el universo es básicamente opaco a la luz; no puedes verlo”, señala el autor.
“Cuando podamos definir cómo detectar y cómo medir el fondo de neutrinos cósmicos (los neutrinos que se formaron menos de un segundo después del Big Bang), será una forma de mirar hacia atrás al principio. Aparte de las ondas gravitacionales, no puedes ver tan lejos con nada más. Así que nos dará una especie de telescopio de regreso al comienzo del universo”, sostiene Riordon.
La otra cosa es que, cuando ocurre una supernova, suceden todo tipo de cosas realmente geniales en el interior, y puedes verlo con neutrinos porque los neutrinos salen inmediatamente en un estallido. Lo llamamos la ‘bomba cósmica de neutrinos’, pero puedes rastrear la supernova a medida que avanza. Con la luz, tarda un poco en salir (de la explosión estelar).
Nos espera una supernova cercana, la última supernova visible en el cielo fue la de 1987 y ayudó bastante en la investigación. Ahora que tenemos detectores de neutrinos en todo el mundo, el próximo será aún mejor (para la investigación), aún más emocionante.
Con una mejor instrumentación, podríamos usar neutrinos para comprender lo que sucede en el centro de la Tierra. No hay otra forma de sondear el centro de la Tierra, aunque esta el uso de las ondas sísmicas, la resolución es muy baja. Entonces, preguntas como ¿de qué está hecho el planeta? Se podrían resolver con neutrinos.