Un grupo de científicos ha logrado reducir a la mitad la estimación del peso de los neutrinos, unas partículas subatómicas de difícil estudio que podrían ser clave para resolver algunos de los grandes misterios del universo. Este avance ha sido anunciado por el equipo de la colaboración KATRIN, que opera en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe, Alemania.
Desde que se propuso la existencia de los neutrinos hace casi un siglo, la comunidad científica ha estado en una constante búsqueda por comprender su naturaleza, especialmente su masa. Según Thierry Lasserre, físico de la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica, la masa de los neutrinos «teje un hilo que conecta lo infinitamente pequeño y lo infinitamente grande». Su masa influye en la estructura del cosmos, lo que hace que su estudio sea de suma importancia para la física moderna.
Un reto en la investigación
Los neutrinos son extremadamente abundantes en el universo; se estima que hay aproximadamente un billón de ellos por cada átomo. Sin embargo, su escasa masa y la falta de carga eléctrica hacen que interactúen raramente con la materia, complicando su estudio. Trillones de estos “fantasmas” atraviesan nuestros cuerpos cada segundo sin que seamos conscientes de ello.
El equipo de KATRIN ha estado investigando los neutrinos desde 2019. En un estudio publicado en la revista Science, anunciaron que la masa de un neutrino no puede exceder los 0.45 electronvolts, lo que representa menos de una mil millonésima parte de la masa de un protón. Este nuevo límite es aproximadamente la mitad de la cifra que se había establecido en 2022.
Para alcanzar este resultado, KATRIN utiliza un espectrómetro masivo que registra la descomposición del tritio, una forma radiactiva del hidrógeno que libera tanto electrones como neutrinos. Al medir la energía de los electrones generados, los científicos pueden inferir información sobre los neutrinos. Este proceso requiere el análisis de un gran número de electrones; para los resultados recientes, se midieron 36 millones de electrones, y se espera que al final del año se hayan medido alrededor de 250 millones.
La investigación no solo busca determinar la masa de los neutrinos, sino que también tiene implicaciones más amplias en la comprensión del universo. Se cree que los neutrinos podrían estar relacionados con la energía oscura, la fuerza desconocida que impulsa la expansión acelerada del cosmos. Aproximadamente el 95% del universo está compuesto por energía oscura y materia oscura, dejando solo un 5% para todo lo que conocemos.
La colaboración KATRIN también planea la instalación de un nuevo sistema de detección, denominado TRISTAN, para investigar un nuevo tipo de neutrinos conocidos como neutrinos estériles. Estas partículas hipotéticas no interactúan con la materia, pero poseen una masa mucho mayor que los neutrinos ordinarios y algunos científicos sugieren que podrían ser la clave para entender la materia oscura.
