Instrumentos del proyecto OPERA

Instrumentos del proyecto OPERA (c) OPERA

Desde hace años que se sabe en el mundo científico y en especial, en el mundo de las partículas, que los neutrinos que llegan a la Tierra sufrían cambios oscilatorios que algunos definen como “camaleónicos”.

En la década de los sesenta el científico Ray Davis -Estados Unidos- comenzó a realizar un experimento que hoy suena bastante simple pero que fue pionero para esa época: observar que a la Tierra llegaban muchos menos neutrinos provenientes del Sol comparados con los señalados por los modelos existentes en esa época.

Lo anterior sólo tenía dos explicaciones posibles: los modelos solares existentes eran incorrectos o algo le ocurría a los neutrinos en el camino hasta llegar a la Tierra.

Una posible solución al problema planteado provino de Bruno Pontecorvo y Vladimir Gribov, quienes en el año 1969 sugirieron que los cambios oscilatorios camaleónicos entre los distintos tipos de neutrinos podrían ser el origen del, hasta ese momento, aparente déficit de neutrinos.

La importancia de este tipo de experimentos radica en el hecho de que, según el Modelos Estándar, los neutrinos no podrían oscilar al no tener masa (o ser infinitamente pequeña). Entonces el descubrimiento realizado por Davis obliga a los científicos a revisar en detalle este modelo, ya que claramente hay algo que los científicos han pasado por alto.

Una de las teorías que podría explicar en parte el problema es la existencia de otros tipos de neutrinos que los científicos aún no han logrado observar, los que incluso podría dar luces respecto a la materia oscura (la que se cree podría formar parte de un cuarto de la masa del universo).

Por esta razón se creó el experimento denominado como OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), por medio del cual los investigadores lograron realizar la primera observación directa de una partícula tau en un rayo de neutrinos muón lanzado desde el CERN (ubicado a 732 km de distancia del laboratorio Gran Sasso en Italia). En términos más simples lo que se consiguió fue observar al llamado neutrino camaleón cambiar desde el tipo muón a tipo tau.

Para concretar la realización de este experimento los investigadores debieron trabajar durante siete años en su preparación. De hecho cuando se construyeron los laboratorios de Gran Sasso se orientaron de tal forma que pudiesen recibir los rayos de partículas del CERN. A diferencia de las partículas cargadas, los neutrinos no se ven afectados por los campos electromagnéticos (utilizados por los científicos para cambiar su trayectoria). Por lo que pueden pasar a través de la materia sin ningún tipo de interacción con esta, lo que provoca que mantengan la misa dirección de movimiento desde que fueron creadas. Es esta la razón que explica la importancia de que los laboratorios del Gran Sasso apuntaran hacia donde se originaba el rayo (CERN).

Link: Particle Chameleon Caught in the act of Changing (CERN)