Partículas Exóticas Cambian De Sabor Mientras Los Científicos Observan

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Los físicos han observado una rara transformación de partículas de neutrionos muón en neutrinos electrónicos, del experimento t2k en japón y el estudio de fermilab en la mina soudan en minnesota.

Los científicos han observado el raro fenómeno de un tipo de partícula exótica que se transforma en otra, lo que podría revelar secretos sobre la evolución del universo.

Las partículas son dos tipos de especies sin carga, casi sin masa llamadas neutrinos, que vienen en tres sabores: muón, electrón y tau. En experimentos anteriores, los físicos han medido el cambio de los neutrinos muones a los neutrinos tau y los neutrinos electrónicos a los neutrinos muon o tau, pero nadie ha visto definitivamente que los neutrinos muones se conviertan en neutrinos electrónicos.

Ahora, dos experimentos separados, uno en Japón y otro en Minnesota, también han encontrado evidencia de esta transformación.

Detectando neutrinos

Los científicos del experimento de búsqueda de oscilación de neutrinos (MINOS) en el inyector principal del Fermi National Accelerator Laboratory del Departamento de Energía anunciaron sus hallazgos hoy (24 de junio). Los resultados son consistentes con, y restringen significativamente, una medida reportada hace 10 días por el experimento japonés Tokai-to-Kamioka (T2K), que anunció una indicación de este tipo de transformación. [Extraños quarks y muones, ¡oh! Las partículas más pequeñas de la naturaleza]

El estudio MINOS envió un haz de neutrinos muones de 450 millas (735 kilómetros) a través de la Tierra, desde el acelerador del Inyector Principal en Fermilab en Batavia, Illinois, hasta un detector de neutrinos de 5,000 toneladas, ubicado a media milla bajo tierra en el Laboratorio Subterráneo de Soudan. en el norte de Minnesota.

El viaje de los neutrinos de Fermilab a Soudan toma aproximadamente cuatro centésimas de segundo, lo que le da a los neutrinos el tiempo suficiente para cambiar sus identidades.

MINOS registró un total de 62 eventos de tipo neutrino electrónico, lo que es una indicación probable de que hubo 62 neutrinos electrónicos presentes en Soudan. Si los neutrinos muones no se transformaran en neutrinos electrónicos, MINOS debería haber visto solo 49 eventos. El experimento T2K mostró 71 eventos de neutrino electrónico, aunque los dos experimentos utilizan diferentes métodos y técnicas de análisis para buscar esta rara transformación.

El balance de la materia

El nuevo hallazgo podría tener implicaciones importantes para nuestra comprensión de la historia del universo. Si los neutrinos muones se pueden transformar en neutrinos electrónicos, los neutrinos podrían ser la razón por la que el Big Bang produjo más materia que antimateria, lo que lleva al universo tal como existe en la actualidad. Para resolver este misterio, los científicos desean calcular la frecuencia con la que los diferentes sabores de los neutrinos cambian entre sí, y compararlo con la tasa de cambio entre los socios antimateria de los neutrinos, los antineutrinos.

Si resulta que las reglas de transformación son diferentes entre los neutrinos y los antineutrinos, esa asimetría podría ayudar a explicar por qué la materia supera ampliamente a la antimateria en el universo.

MINOS continuará recolectando datos hasta febrero de 2012. El experimento T2K se interrumpió en marzo cuando el grave terremoto en Japón dañó su fuente de neutrinos muones. Los científicos esperan reanudar las operaciones del experimento a finales de año.

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