Investigaciones recientes sugieren que los neutrinos «diestros», unas partículas subatómicas misteriosas, podrían ser la clave para entender la abundancia de materia en el universo. Este hallazgo plantea preguntas fundamentales sobre la naturaleza de la materia y la antimateria, así como la composición del oscuro y enigmático material que parece dominar el cosmos.
El dilema de la materia y la antimateria
En el marco de la física, se conoce que casi todas las interacciones fundamentales presentan una simetría exacta, generando cantidades equivalentes de materia y antimateria. Sin embargo, el universo observable está compuesto casi en su totalidad por materia, mientras que la antimateria parece ser escasa, apareciendo únicamente en situaciones de alta energía.
La cuestión que surge es: ¿qué ocurrió para alterar este balance? La investigación publicada en el servidor de preprints arXiv sugiere que la respuesta podría estar relacionada con los neutrinos, unas partículas que son notablemente escurridizas y poseen una masa casi insignificante.
Existen tres tipos conocidos de neutrinos, todos ellos «izquierdos» en su orientación de espín. Esto significa que se mueven en una única dirección. Sin embargo, los físicos creen que podría haber otro tipo de neutrinos, los «diestros», que serían considerablemente más masivos y aún no han sido detectados.
En los albores del universo, estos dos tipos de neutrinos podrían haber interactuado libremente. No obstante, a medida que el cosmos se expandió y enfrió, esta simetría se rompió, haciendo que los neutrinos diestros se volvieran invisibles. Este proceso de ruptura de la simetría podría haber sido el mecanismo que separó la materia de la antimateria.
Los investigadores que presentaron este trabajo también ofrecen una nueva perspectiva sobre la existencia de una partícula hipotética conocida como Majoron, que podría ser el resultado de la combinación de los neutrinos diestros. Esta partícula, que sería su propia antipartícula, podría haber perdurado en el cosmos como un vestigio de aquellos tiempos primordiales.
La existencia de una partícula masiva e invisible sería un candidato ideal para explicar la materia oscura, el componente desconocido que se cree conforma la mayor parte de la masa de las galaxias. Así, las interacciones entre diferentes tipos de neutrinos podrían ofrecer respuestas a preguntas fundamentales sobre por qué solo se observan neutrinos izquierdos, por qué hay más materia que antimateria y por qué el universo está lleno de materia oscura.
Aunque todavía es un área de estudio teórica, la búsqueda de evidencia sobre los neutrinos diestros podría llevarnos a desvelar varios de los misterios cosmológicos más intrigantes. Este tipo de investigaciones no solo amplían nuestro entendimiento del universo, sino que también subrayan la importancia de la ciencia en la exploración de lo desconocido, un aspecto que debería ser prioritario en la agenda de cualquier sociedad que aspire a un futuro más iluminado.
Más información: Stephen F. King et al, Leptogenesis with Majoron Dark Matter, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2412.14121
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