PARTICULAS FANTASMAS

Los científicos a menudo se refieren al neutrino como la «partícula fantasma. «Los neutrinos fueron una de las partículas más abundantes en el origen del universo y lo siguen siendo hoy en día. Las reacciones de fusión en el sol producen vastos ejércitos de ellos, que vierten sobre la Tierra todos los días. Trillones pasan a través de nuestros cuerpos cada segundo, luego vuelan a través de la Tierra como si no estuviera allí.Aunque fue postulado por primera vez hace casi un siglo y detectado por primera vez hace 65 años, los neutrinos permanecen envueltos en el misterio debido a su reticencia a interactuar con la materia», dijo Alessandro Lovato, un físico nuclear del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DO E) Laboratorio Nacional Argonne.Lovato es miembro de un equipo de investigación de cuatro laboratorios nacionales que ha construido un modelo para abordar uno de los muchos misterios acerca de los neutrinos – cómo interactúan con los núcleos atómicos, sistemas complicados hechos de protones y neutrones («núcleo ns») unidos por la fuerza fuerte. Este conocimiento es esencial para desentrañar un misterio aún más grande — por qué durante su viaje a través del espacio o la materia los neutrinos se transforman mágicamente de uno en otro de tres posibles tipos o «sabores. «Para estudiar estas oscilaciones, se han llevado a cabo dos series de experimentos en el Laboratorio Nacional de Accelerator Fermi (MiniBooNE y NOvA). En estos experimentos, los científicos generan una intensa corriente de neutrinos en un acelerador de partículas, luego los envían a detectores de partículas durante un largo período de tiempo (MiniBooNE) o a quinientas millas de la fuente (NOvA).Conociendo la distribución original de los sabores de neutrinos, los experimentalistas recogen datos relacionados con las interacciones de los neutrinos con los núcleos atómicos en los detectores. A partir de esa información, pueden calcular cualquier cambio en los sabores de neutrinos a lo largo del tiempo o la distancia. En el caso de los detectores MiniBooNE y NOvA, los núcleos son del isótopo carbono-12, que tiene seis protones y seis neutrones.»Nuestro equipo entró en escena porque estos experimentos requieren un modelo muy preciso de las interacciones de los neutrinos con los núcleos detectores en un gran rango de energía», dijo Noemi Rocco, una posdoctora de la división de Física de Argonne y Fermilab. Dada la esquividad de los neutrinos, lograr una descripción completa de estas reacciones es un desafío formidable.El modelo de física nuclear del equipo de interacciones de neutrinos con un solo nucleón y un par de ellos es el más preciso hasta ahora. «El nuestro es el primer enfoque para modelar estas interacciones a un nivel tan microscópico», dijo Rocco. «Los enfoques anteriores no eran tan finos. «Uno de los hallazgos importantes del equipo, basado en los cálculos llevados a cabo en la supercomputadora Mira ahora retirada en la Argonne Leadership Computing Facility (ALCF), fue que la interacción del par de nucleones es crucial para modelar las interacciones de neutrinos con nu Clei con exactitud. El ALCF es una instalación de usuario de la Oficina de Ciencia DOE.»Cuanto más grandes son los núcleos en el detector, mayor es la probabilidad de que los neutrinos interactúen con ellos», dijo Lovato. «En el futuro, planeamos extender nuestro modelo a datos de núcleos más grandes, a saber, los de oxígeno y argón, en apoyo de experimentos planeados en Japón y los EE. UU.».Rocco añadió que «Para esos cálculos, nos basaremos en computadoras ALCF aún más potentes, el sistema Theta existente y la próxima máquina exascale, Aurora. «Los científicos esperan que, eventualmente, surja una imagen completa de oscilaciones de sabor tanto para neutrinos como para sus antipartículas, llamados «antineutrinos». «Ese conocimiento puede arrojar luz sobre por qué el universo se construye a partir de materia en lugar de antimateria — una de las preguntas fundamentales sobre el universo.

Link Original:Quantum Physics News

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