Los físicos han creado y descubierto por primera vez “partículas fantasma” de alta energía dentro del mayor planeta del mundo.
¿Qué son los neutrinos?
El nombre neutrino está en consonancia con la palabra.“neutral” por una razón. Tienen carga eléctrica nula y masa casi nula. Esto significa que casi nunca interactúan con otros tipos de materia. A los neutrinos se les llama partículas fantasma por una razón: “vuelan” a través de la materia ordinaria a una velocidad cercana a la de la luz sin cambiar. Cada segundo, unos 100 mil millones de neutrinos atraviesan cada centímetro cuadrado del cuerpo humano.
¿De dónde vienen los neutrinos?
Los neutrinos son vagabundos espaciales.Algunos de ellos surgen de reacciones nucleares en el Sol, cuando los átomos se fusionan en lo profundo de la estrella. Liberan neutrinos, que se alejan de la estrella en cuestión de segundos. Algunas partículas fantasma provienen de la fisión nuclear aquí en la Tierra, como en los reactores nucleares. Incluso el potasio en descomposición dentro de un plátano puede emitir neutrinos, según el Departamento de Energía de Estados Unidos.
Los neutrinos fueron descubiertos por primera vez saliendo de un reactor nuclear en 1956. Después de los fotones, se consideran las partículas subatómicas más abundantes del Universo.
Dos neutrinos. Foto tomada el 4 de julio de 1959, NARA &Amp; Archivo de dominio público DVIDS — ObtenerArchivo
Pero a pesar de su ubicuidad,la interacción mínima de partículas sin carga y casi sin masa con otra materia las hace increíblemente difíciles de detectar. Para atraparlos, los científicos e ingenieros están construyendo detectores de neutrinos en todo el mundo. El más famoso de ellos es el Observatorio de Neutrinos IceCube, que se encuentra en el Polo Sur.
La manifestación única de los neutrinos fue explicada después de casi 10 años: por qué es tan importante
Él y otros famosos experimentos de detección de neutrinos, como el detector Super-Kamiokande de Japón, MiniBooNE Fermilab, detectaron neutrinos generados por la luz solar.
Los neutrinos más "importantes"
Lo que más intriga a los científicos son los neutrinos a altas temperaturas.energías. Nacen cuando las estrellas se fusionan, las supernovas y las partículas del espacio profundo chocan contra la atmósfera de la Tierra. Estos fantasmas de alta energía siguen siendo hasta ahora un misterio para los científicos.
Ahora los físicos han descubierto neutrinos usandoDetector FASER en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más grande del mundo, ubicado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) cerca de Ginebra, Suiza. Los científicos presentaron los resultados de la investigación en el 57º Encuentro de Moriond sobre Interacciones Electrodébiles y Teorías Unificadas conferencia en La Thuila, Italia. "Descubrimos neutrinos de una fuente completamente nueva: los colisionadores de partículas, donde dos haces de partículas chocan entre sí a energías extremadamente altas", dijo Jonathan Feng, físico de la Universidad de California, Irvine y copresidente de la Colaboración FASER.
experimento FASER
Experimento de búsqueda directa (FASER) - detectorpartículas, diseñadas y construidas por un equipo internacional de físicos del CERN. Mientras que los detectores de partículas del CERN son famosos por tener varios pisos de altura y pesar miles de toneladas, FASER es una excepción.
FASER pesa alrededor de una tonelada y cabe en un pequeñoTúnel lateral del CERN. Curiosamente, se desarrolló en tan solo unos años y utiliza piezas de repuesto de otros experimentos realizados en la instalación.
MÁS FÁSICO
El domingo, los científicos del equipo FASER anunciaron en una conferencia en Italia que habían detectado con éxito neutrinos después de que dos haces de partículas de energía extremadamente alta chocaran dentro del LHC.
Además de los neutrinos, el proyecto FASER también pretendemateria oscura. La materia oscura, que se cree que está presente en la mayor parte de la materia del Universo, nunca antes se había detectado. Al igual que con los neutrinos, FASER también puede ser el primer experimento que ayude a detectar materia oscura en el CERN. comenzará una nueva ronda de colisiones de partículas en unos meses.
¿Cómo lo hicieron los físicos?
Para atrapar "fantasmas subatómicos", los físicosconstruyó una trampa de detección de partículas: densas placas metálicas de plomo y tungsteno, intercaladas con varias capas de una emulsión detectora de luz. Cuando potentes haces de protones chocaron dentro del LHC, produjeron una corriente de partículas laterales, una pequeña proporción de las cuales eran neutrinos. Chocaron contra núcleos atómicos en densas placas de metal y se desintegraron en otras partículas. Las capas de emulsión funcionaban de la misma manera que las antiguas películas fotográficas: al reaccionar con subproductos de neutrinos, imprimían los contornos trazables de las partículas a medida que los neutrinos las atravesaban.
Trabajar con esta emulsión similar a una películay al analizar las huellas de las partículas, los físicos descubrieron que algunas de las marcas eran el resultado de chorros de partículas creados por los neutrinos al pasar a través de las placas. Los científicos incluso han determinado cuál de los tres “sabores” de partículas de neutrinos (tau, muón o electrón) encontraron.
Seis neutrinos descubiertos en el cursoexperimento, se identificó por primera vez en 2021. Los físicos tardaron dos años en recopilar datos suficientes para confirmar que eran ellos. Ahora los científicos esperan encontrar muchos más neutrinos y planean utilizarlos para estudiar entornos en todo el Universo donde se forman partículas fantasma de alta energía.
por que es tan importante?
“Estos neutrinos de muy alta energía en el LHC son importantespara comprender observaciones realmente interesantes en astrofísica de partículas", Jamie Boyd, físico del CERN y copresidente de FASER. Con nuevos descubrimientos, los físicos esperan explicar cómo arden y explotan las estrellas; cómo las interacciones de neutrinos de alta energía conducen a la formación de otras partículas en el espacio.
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