Una nueva y salvaje técnica finalmente puede medir el esquivo neutrino: ScienceAlert

Neutrinos Son abundantes partículas subatómicas que juegan un papel crucial en la formación del universo. Inicialmente, estas partículas difíciles de detectar se consideraban sin masa y, según las teorías actualizadas, debían pesar algo.

Aún no se ha determinado experimentalmente cuál es exactamente esta medida. Un equipo internacional de científicos ha ideado una nueva forma de resolver este pequeño misterio.

Conocer la masa de un neutrino sería un gran momento para la ciencia, sobre todo para ayudar a descubrir cómo comenzó el universo primitivo, pero estas partículas se han negado a funcionar bien con nuestros instrumentos y detectores actuales.

La respuesta, como propone un nuevo estudio, podría estar en el seguimiento desintegración betaespecíficamente en la rara forma radiactiva de hidrógeno llamada tritio. Se puede observar este proceso natural de desintegración radiactiva, lo que potencialmente revela el peso de los neutrinos involucrados.

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«En principio, a medida que la tecnología se desarrolla y crece, tenemos una posibilidad realista de alcanzar la escala necesaria para determinar la masa del neutrino». Él dice El físico Brent Vandevender, del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico.

cuando tritio Cuando se desintegran, forman tres partículas subatómicas: un ion helio, un electrón y un neutrino. Al conocer la masa total y la masa de otras partículas, los científicos esperan que la masa que falta sea la masa del neutrino.

Este enfoque se basa en lo que se conoce como espectroscopia de emisión de radiación ciclotrón, o CRES, que puede capturar… Radiación de microondas de los electrones que se escapan mientras viajan a través del campo magnético, infiriendo así los efectos del neutrino asociado.

«El neutrino es increíblemente ligero». Él dice La física Talia Weiss, de la Universidad de Yale. «Es más de 500.000 veces más ligero que un electrón. Por lo tanto, cuando se crean neutrinos y electrones al mismo tiempo, la masa del neutrino tiene sólo un pequeño efecto sobre el movimiento del electrón».

«Queremos ver este pequeño efecto. Por lo tanto, necesitamos una forma muy precisa de medir qué tan rápido se mueven los electrones».

Chris tiene Ha sido usado antes En experimentos similares, el último estudio es el primero en analizar la desintegración beta del tritio y determinar el límite superior de masa de neutrinos. Es más, CRES tiene potencial para escalar y evolucionar mejor que cualquier otra tecnología de este tipo, aunque todavía quedan importantes obstáculos técnicos que superar.

Como señalan los investigadores, la masa del neutrino es vital para la física en todos los niveles, incluida la física nuclear, la física de partículas, la astrofísica y la cosmología. Quizás incluso cuando pesemos esta partícula, tengamos que abordar toda una nueva rama de la física.

«Nadie mas hace esto» Él dice La física Elise Nowitzki, de la Universidad de Washington. «No estamos tomando una tecnología existente y tratando de modificarla un poco. Estamos viviendo en el Salvaje Oeste».

La investigación fue publicada en Cartas de revisión física.