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Los neutrinos

Los neutrinos son partículas muy elusivas, tanto que podrían atravesar una pared de plomo de 2 años luz de grosor sin darse ni cuenta. ¡Atravesaría una pared de plomo de casi 20.000.000.000.000 de kilómetros sin ninguna interacción electromagnética con ninguna partícula de ese elemento! es más, podría atravesar absolutamente todo el universo conocido sin interaccionar con nada. Y es que, aunque no te das cuenta, 70.000 millones de estas partículas atraviesan cada centímetro cuadrado de tu cuerpo cada segundo: mientras desayunas; mientras juegas al fútbol; mientras estás durmiendo…

SK

Super-Kamiokande: las paredes están cubiertas de 11.200 tubos fotomultiplicadores

En el Universo hay muchos neutrinos (aproximadamente unos 250 de media en cada centímetro cuadrado del vasto cosmos), pero como estos no sienten la fuerza nuclear fuerte ni la fuerza electromagnética es muy difícil detectarlos. Pero aún así se detectan, aunque únicamente son detectados 3 de media cada día en los grandes detectores de neutrinos repartidos por todo el mundo: el Súper Kamiokande japonés; ANTARES en el mar Mediterráneo; Ice Cube en las profundidades del hielo del Polo Sur y hasta uno en la Estación Espacial Internacional —entre otros— están a la caza de esta escurridiza partícula fantasma.

Dicho de otra manera: a lo largo de tu vida, únicamente 2 neutrinos interaccionarán con núcleos atómicos de tu cuerpo (uno cada 35-40 años de los cientos y cientos de miles de millones que podrían hacerlo por segundo).

¿Serán los neutrinos candidatos reales a formar parte de algún tipo de materia oscura? La respuesta es que no. Y aunque recientemente se ha descubierto (premio Nobel de física al canto en 2015) la insignificante masa de esta partícula, que haría de ella una candidata perfecta a algún tipo de materia oscura —como la materia oscura caliente que se mueve a velocidades relativistas—, esto no se sostiene en el marco de la cosmología actual, por lo tanto los neutrinos quedan descartados.

En física cuántica, en la familia de los fermiones, están los quarks y los leptones. Los quarks son los componentes de los protones y los neutrones de los núcleos atómicos; los leptones son los electrones diversificados en sus tres familias al igual que lo están los neutrinos, diversificados en sus tres familias también, o sabores, como realmente se llaman —también se podría decir que tienen múltiple personalidad.

oscilaciones de neutrinos

Oscilaciones de los tres tipos de neutrinos: electrónicos, muónicos y tauónicos

De los fermiones, el quark top es el más masivo de todos con una masa 70.000 veces superior a la del quark up, que a su vez es 6 veces más msivo que el electrón. Y conociendo todo esto, ¿sabías que la masa de un neutrino es una millonésima parte de la masa de un electrón? Es decir, la masa de un neutrino es algo tan insignificante que no valdría la pena hablar de ella de no ser por lo significativo de ese hecho precisamente. Hasta hace poco se tenía bastante seguridad de que los neutrinos tenían masa nula debido a su no interacción con nada. Hoy en día, debido a sus oscilaciones cuánticas, que son los cambios aleatorios de esos sabores a lo largo de su recorrido, sabemos que al menos dos de los tres tipos de neutrinos que existen sí tienen masa, y esto nos abre un abanico enorme de posibilidades de observación del Universo a través de ellos.

Por medio de las ondas electromagnéticas hemos conseguido observar el Universo tal y como era justo en el momento en el que esa luz pudo escapar del plasma primordial extremadamente denso que se originó después del Big Bang. Esto ocurrió cuando este plasma alcanzó los 3000 K, unos 380.000 años después del Big Bang. A partir de ese momento, los fotones pudieron viajar libremente a través del espacio sin interaccionar con las partículas dispersas. Este fenómeno es conocido como era de la recombinación; la radiación de fondo de microondas es precisamente el resultado de ese periodo, pero… si los neutrinos no interaccionan con prácticamente nada y la naturaleza de su creación está en eventos extremadamente violentos, ¿podríamos llegar a ver a través de ellos el mismísimo Big Bang? Pues el mismísimo Big Bang no, pero si pudiésemos detectar los neutrinos creados en el principio del Universo lo estaríamos viendo tal y como era ¡un segundo después de la “Gran Explosión”! Interesante, ¿verdad?

¡Física completamente nueva!

Enamorado del cielo. Interesado en las ciencias del espacio y la ciencia en general. Me encanta aprender y compartir lo aprendido.
Creador de www.universoeterno.com y @universo.eterno en instagram.

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