El experimento del reactor nuclear descarta una esperanza de materia oscura

Fue una anomalía detectada en la tormenta de un reactor nuclear tan desconcertante que los físicos esperaban que arrojara luz sobre la materia oscura, uno de los mayores misterios del universo.

Sin embargo, una nueva investigación ha descartado definitivamente que esta extraña medida señale la existencia de un «neutrino estéril», una partícula hipotética que ha eludido a los científicos durante mucho tiempo.

Los neutrinos a veces se denominan «partículas fantasma» porque apenas interactúan con otra materia: se estima que alrededor de 100 billones pasan a través de nuestros cuerpos cada segundo.

Desde que se teorizó por primera vez sobre los neutrinos en 1930, los científicos han estado tratando de determinar las propiedades de estos cambiaformas, que son una de las partículas más comunes en el universo.

Aparecen «cuando se ha cambiado la naturaleza del núcleo de un átomo», dijo a la AFP el físico David Lhuillier, de la Comisión de Energía Atómica de Francia.

Eso podría suceder cuando se juntan en la furiosa fusión en el corazón de estrellas como nuestro Sol, o se rompen en reactores nucleares, dijo.

Hay tres sabores confirmados de neutrino: electrón, muón y tau.

Sin embargo, los físicos sospechan que podría haber un cuarto neutrino, apodado «estéril» porque no interactúa en absoluto con la materia ordinaria.

En teoría, solo respondería a la gravedad y no a la fuerza fundamental de las interacciones débiles, que aún dominan a los otros neutrinos.

El neutrino estéril tiene un lugar preparado para él en la física teórica, «pero aún no ha habido una demostración clara de que exista», agregó.

candidato a materia oscura

Así que Lhuillier y el resto de la colaboración STEREO, que reúne a científicos franceses y alemanes, se dispusieron a encontrarlo.

Las mediciones anteriores del reactor nuclear habían encontrado menos neutrinos que la cantidad esperada por los modelos teóricos, un fenómeno denominado «anomalía del antineutrino del reactor».

Se sugirió que los neutrinos perdidos se habían convertido en estériles, lo que ofrecía una rara oportunidad de probar su existencia.

Para averiguarlo, la colaboración STEREO instaló un detector dedicado a pocos metros de un reactor nuclear utilizado para la investigación en el instituto Laue-Langevin en Grenoble, Francia.

Después de cuatro años de observar más de 100.000 neutrinos y dos años de analizar los datos, el veredicto se publicó en la revista Naturaleza el miércoles.

La anomalía «no puede explicarse por neutrinos estériles», dijo Lhuillier.

Pero eso “no significa que no haya ninguno en el universo”, agregó.

El experimento encontró que las predicciones previas de la cantidad de neutrinos que se producían eran incorrectas.

Pero no fue una pérdida total, ofreciendo una imagen mucho más clara de los neutrinos emitidos por los reactores nucleares.

Esto podría ayudar no solo con futuras investigaciones, sino también para monitorear reactores nucleares.

Mientras tanto, continúa la búsqueda del neutrino estéril. Los aceleradores de partículas, que aplastan átomos, podrían ofrecer nuevas pistas.

A pesar del contratiempo, el interés podría seguir siendo alto porque los neutrinos estériles han sido considerados sospechosos de la materia oscura, que constituye más de una cuarta parte del universo, pero sigue siendo un misterio.

Al igual que la materia oscura, el neutrino estéril no interactúa con la materia ordinaria, lo que lo hace increíblemente difícil de observar.

«Sería un candidato que explicaría por qué vemos los efectos de la materia oscura y por qué no podemos ver la materia oscura», dijo Lhuillier.

© 2023 AFP