Por qué buscamos neutrinos.

El neutrino [1] es una partícula subatómica sin carga eléctrica y masa casi nula (en un principio se dijo que no tenía masa, pero eso se corrigió pronto).

neutrino6B95C1C39En procesos atómicos donde hay radiación involucrada por decaimiento o destrucción de neutrones (partículas sin carga dentro del núcleo del átomo), debía participar una partícula neutra y de masa muy menor a la de las otras partículas subatómicas, que se encargue de balancear los procesos energéticos involucrados y mantener constante algo llamado momento lineal [2] del sistema.

Ese era el neutrino y su búsqueda se transformó en un desafío ya que, por ser de carga neutra y tener poca masa, era de difícil detección por su capacidad nula de interactuar eléctricamente y pobre de hacerlo gravitacionalmente.

CapturaLos rayos cósmicos son partículas atómicas viajando a altas energía. En su viaje se van acelerando cuando pasan por campos magnéticos y obtienen velocidades relativísticas, como sucede en los aceleradores de partículas en los laboratorios terrestres.
Cuando chocan a esas velocidades con átomos de material interestelar (nubes de gas), se destruyen, decaen permitiendo la aparición de neutrinos de alta energía. En este caso, de origen extraterrestre. Detectar este tipo de neutrinos (lo que se produjo con el detector IceCube [3]) permite estudiar y entender los mecanismos de aceleración de partículas cargadas en el espacio. El mapa del cielo en coordenadas ecuatoriales muestra la densidad de detecciones (en escala de color púrpura, el plano galáctico se muestra con la curva gris)

Se piensa que la materia obscura está compuesta por WIMPs [4]. Los WIMPs serían sus propias antipartículas [5] por lo que si dos de ellos se encuentran, se destruirían generando partículas y antipartículas (electrones – positrones, protones – antiprotones).
Si los WIMPs llegan del espacio profundo al Sol, comenzarían a chocar con sus átomos, se frenarían, se desviarían y terminarían colisionando entre ellos. De las partículas y antipartículas que aparecerían, las de mayor probabilidad de salir del Sol son las que no tengan carga eléctrica y tengan muy poca masa, las de menor capacidad de interacción, o sea, los neutrinos.
Así, la detección de neutrinos provenientes del Sol con determinada energía (diferente a los que se originan allí), podría indicar la existencia y caída de partículas de materia obscura en él.

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Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Neutrino
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Momento_lineal
  3. http://es.wikipedia.org/wiki/IceCube
  4. http://es.wikipedia.org/wiki/WIMP
  5. http://es.wikipedia.org/wiki/Antipart%C3%ADcula

Fuentes:

pdp.

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