Antimateria Exótica Atrapada En Acto De Desaparición

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Se han observado partículas de neutrino antimateria transformándose en otras partículas en un experimento en china.

Los científicos han capturado un tipo raro de partícula exótica en el acto de desaparecer, y el truco de desaparición parece ser más común de lo esperado.

Por primera vez, los investigadores han observado partículas llamadas antineutrinos de electrones que se convierten en otros tipos de partículas y calculan la frecuencia con la que ocurre esto. Aunque el fenómeno es extremadamente raro, resulta que es un poco menos raro de lo que se pensaba.

Los antineutrinos electrónicos son impares de varias maneras. Por un lado, son una especie de antimateria: el extraño primo de la materia con el inconveniente hábito de aniquilar la materia al contacto.

Pero incluso los neutrinos regulares son un poco confusos. Los neutrinos vienen en tres tipos, o sabores: electron, muon y tau. Para cada uno de estos, hay una partícula asociada a la antimateria (el antineutrino electrónico, el antineutrino muón y el antineutrino tau) con igual masa pero carga opuesta.

Durante años, se pensó que todos los neutrinos no pesaban nada, pero recientemente los científicos descubrieron que tienen algo de masa, aunque es menos de una millonésima parte de un electrón. Esta masa, de hecho, permite que los neutrinos tengan un hábito especialmente extraño de cambiar de un tipo a otro, un fenómeno llamado oscilaciones de neutrinos. [Física loca: las pequeñas partículas más frescas de la naturaleza]

Detectores en montañas

Los nuevos hallazgos provienen del Experimento de Neutrinos en el Reactor de la Bahía Daya, que rastreó los antineutrinos electrónicos creados por los reactores nucleares del Grupo de Energía Nuclear de Guangdong de China en el sureste de China.

Estos reactores producen millones de cuatrillones de electrones antineutrinos cada segundo, que generalmente pasan a través de la materia regular, incluidas las paredes del reactor y las montañas adyacentes, sin interactuar o chocar. Sin embargo, seis detectores de neutrinos especialmente creados, enterrados en las montañas a varias distancias, fueron capaces de atrapar algunas de estas partículas antes de que pudieran escapar.

Los investigadores contaron cuántos antineutrinos electrónicos se capturaron a distancias mayores en comparación con detectores más cercanos para determinar cuántos de ellos habían desaparecido al transformarse en otros tipos de antineutrinos. Las observaciones permitieron a los investigadores calcular un término largamente buscado (theta uno-tres, o13) en las ecuaciones que describen estas oscilaciones de neutrinos.

Theta uno-tres es lo que se llama un ángulo de mezcla, y es uno de los tres que describen las diversas transformaciones entre los tres tipos de neutrinos y antineutrinos. Los otros dos ángulos de mezcla se habían calculado previamente, por lo que el nuevo descubrimiento ayuda a completar una pieza faltante del rompecabezas de neutrinos.

"Este es un nuevo tipo de oscilación de neutrinos, y es sorprendentemente grande", dijo en un comunicado Yifang Wang, del Instituto de Física de Altas Energías de China, co-portavoz y gerente de proyectos chino del experimento de la Bahía de Daya. "Nuestra medición precisa completará la comprensión de la oscilación de los neutrinos y allanará el camino para la comprensión futura de la asimetría materia-antimateria en el universo".

El hallazgo ofrece la esperanza de ayudar a responder una de las preguntas más desconcertantes del universo: ¿por qué todo está hecho de materia y no de antimateria?

Un universo de materia

Los científicos creen que el universo comenzó con tipos iguales de materia y antimateria, pero se destruyeron mutuamente. Por alguna razón, una pequeña cantidad de materia sobrevivió para convertirse en las galaxias, estrellas y planetas que encontramos hoy.

Una de las mejores suposiciones de los científicos acerca de por qué prevaleció la materia en este tira y afloja es que se comporta de manera diferente y decae más lentamente que la antimateria. Para explicar por qué ese podría ser el caso, los físicos están estudiando eventos de partículas raras, como oscilaciones de neutrinos, en busca de cualquier diferencia en las tasas de estos entre materia y antimateria.

"El resultado es muy emocionante, ya que esencialmente nos permite comparar las oscilaciones de neutrinos y antineutrinos en el futuro y ver cuán diferentes son y, con suerte, tener una respuesta a la pregunta '¿Por qué existimos?'", Dijo el co-portavoz del experimento. Kam-Biu Luk, profesor de física en la Universidad de California en Berkeley, y científico de la facultad en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.

Los nuevos hallazgos se informan en un documento enviado a la revista Physical Review Letters.

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Suplemento De Vídeo: Descubren la PARTÍCULA ÁNGEL, la materia que es a la vez antimateria.




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