Investigadores del experimento OPERA en el Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFI) del Gran Sasso en Italia, han anunciado la primera observación directa de la de una partícula tau en un haz de muón-neutrinos enviados desde el CERN a 730 km de distancia. Es un resultado significativo, la pieza que faltaba en un rompecabezas que ha desafiado a la ciencia desde los años 60, y que muestra como será la nueva física que se avecina.
El rompecabezas de los neutrinos empezó con experimento pionero y premiado finalmente con el premio Nobel, y llevado a cabo por el científico norteamericano Ray Davis. Observó que a la Tierra llegaban desde el Sol muchos menos neutrinos que los predichos por lo modelos solares: o bien estos modelos eran erróneos, o a los neutrinos les pasaba algo durante el viaje. En 1960, los físicos teóricos Bruno Pontecorvo y Vladimir Gribov, dieron con una posible solución al sugerir que el aparente déficit de neutrinos era causado por oscilaciones camaleónicas entre diferentes tipos de neutrinos.
Desde entonces varios experimentos habían detectado la desaparición de muón-neutrinos, confirmando la hipótesis oscilatoria, pero ahsta ahora no se había observado la aparición de un tau-neutrino en un haz de muón-neutrinos puros: es por tanto la primera vez que un neutrino camaleónico ha sido sorprendido mientras cambiaba de muón a tau.
A la vez que cierra un capítulo sobre la naturaleza de los neutrinos, la observación de las oscilaciones proporciona fuertes evidencias para la nueva física. En el Modelo Estándar, utilizado por los físicos para explicar el comportamiento de las partículas fundamentales, el neutrino no tiene masa. Pero para que un neutrino pueda oscilar, debe tener masa, luego algo falta en el Modelo Estándar.
A pesar de su éxito en explicar las partículas que conforman el Universo visible y sus interacciones, los físicos han sabido desde hace bastante tiempo, que hay muchas cosas que el Modelo Estádar no puede explicar. Una posibilidad es la existencia de otros tipos de neutrinos, desconocidos hasta ahora, que podían arrojar luz sobre la Materia Oscura, que se cree es la responsable de alredededor de la cuarta parte de la masa del Universo.
Researchers on the OPERA experiment at the INFN's Gran Sasso laboratory in Italy announced the first direct observation of a tau particle in a muon neutrino beam sent from CERN, 730 km away. This is a significant result, providing the final missing piece of a puzzle that has been challenging science since the 1960s, and giving tantalizing hints of new physics to come.
The neutrino puzzle began with a pioneering and ultimately Nobel Prize winning experiment conducted by US scientist Ray Davis beginning in the 1960s. He observed far fewer neutrinos arriving at the Earth from the Sun than solar models predicted: either solar models were wrong, or something was happening to the neutrinos on their way. A possible solution to the puzzle was provided in 1969 by the theorists Bruno Pontecorvo and Vladimir Gribov, who first suggested that chameleon-like oscillatory changes between different types of neutrinos could be responsible for the apparent neutrino deficit.
Several experiments since have observed the disappearance of muon-neutrinos, confirming the oscillation hypothesis, but until now no observations of the appearance of a tau-neutrino in a pure muon-neutrino beam have been observed: this is the first time that the neutrino chameleon has been caught in the act of changing from muon-type to tau-type.
While closing a chapter on understanding the nature of neutrinos, the observation of neutrino oscillations is strong evidence for new physics. In the theories that physicists use to explain the behaviour of fundamental particles, which is known as the Standard Model, neutrinos have no mass. For neutrinos to be able to oscillate, however, they must have mass: something must be missing from the Standard Model.
Despite its success in describing the particles that make up the visible Universe and their interactions, physicists have long known that there is much the Standard Model does not explain. One possibility is the existence of other, so-far unobserved types of neutrinos that could shed light on Dark Matter, which is believed to make up about a quarter of the Universe's mass
Tomado de/Taken from Science Daily
No hay comentarios:
Publicar un comentario