Los físicos que trabajan con el experimento MicroBooNE han descartado definitivamente la existencia de un cuarto tipo de neutrino (un neutrino hipotético “estéril”) con un 95% de certeza. Este hallazgo cierra un capítulo importante en la física de partículas, eliminando una de las principales explicaciones de las anomalías observadas en experimentos previos con neutrinos.
¿Qué son los neutrinos y por qué son importantes?
Los neutrinos son partículas subatómicas fundamentales conocidas por su naturaleza esquiva. A diferencia de la mayoría de la materia, interactúan tan débilmente que pueden atravesar planetas enteros sin chocar con un solo átomo. El modelo estándar de física de partículas, la mejor descripción actual de los componentes básicos del universo, predice sólo tres tipos: neutrinos electrónicos, muónicos y tau. Se sabe que estas partículas oscilan (transformándose de un tipo a otro), pero algunos experimentos anteriores mostraron un comportamiento que no se ajustaba del todo a este modelo.
La hipótesis del neutrino estéril
Para explicar esas discrepancias, los físicos propusieron la existencia de un cuarto neutrino “estéril”. A diferencia de los demás, no interactuaría con la materia en absoluto excepto a través de la gravedad, lo que lo hace increíblemente difícil de detectar. La idea ganó fuerza porque potencialmente podría resolver las oscilaciones inexplicables observadas en experimentos anteriores.
La búsqueda de una década de MicroBooNE
La colaboración MicroBooNE pasó diez años recopilando y analizando datos de dos haces de neutrinos distintos. Midieron meticulosamente cómo oscilan los neutrinos, buscando cualquier signo de la elusiva partícula estéril. ¿El resultado? Sin pruebas. Los hallazgos del equipo, publicados en Nature, eliminan efectivamente esta explicación popular del comportamiento anómalo de los neutrinos.
“Este resultado es un punto de inflexión”, afirmó el Dr. Andrew Mastbaum de la Universidad de Rutgers, investigador principal del proyecto. “Podemos descartar un gran sospechoso, pero eso no resuelve del todo el misterio”.
¿Qué significa esto para la física?
Eliminar el neutrino estéril no significa que el modelo estándar sea perfecto. Todavía no logra explicar fenómenos como la materia oscura, la energía oscura y la gravedad. Sin embargo, el resultado de MicroBooNE limita la búsqueda de la física más allá del modelo estándar. Al descartar una posibilidad, los científicos ahora pueden centrarse en otras posibles explicaciones.
Esto también proporciona información valiosa para experimentos futuros, incluido el próximo Experimento de neutrinos subterráneos profundos (DUNE). Las técnicas perfeccionadas por MicroBooNE serán cruciales para abordar cuestiones más fundamentales sobre la composición y el comportamiento del universo.
En esencia, la búsqueda de una física más allá del modelo estándar continúa, ahora con un callejón sin salida menos por explorar. El universo sigue lleno de misterios, pero este descubrimiento representa un paso importante para desentrañarlos.
Colaboración MicroBooNE. 2025. Búsqueda de neutrinos ligeros estériles con dos haces de neutrinos en MicroBooNE. Naturaleza 648, 64-69; doi: 10.1038/s41586-025-09757-7
