El experimento japonés T2K (Tokai to Kamioka) estudia la oscilación de neutrinos muónicos en electrónicos en modo aparición, usando un haz de neutrinos generado en el laboratorio J-PARC en Tokai que es dirigido hacia el detector Super-Kamiokande situado a 295 km de distancia. T2K ha confirmado a 7,5 sigmas que el parámetro θ13 tiene un valor distinto de cero (θ13>0). Recordarás que en 2012 fue noticia que los experimentos Daya Bay, RENO y Double Chooz confirmaron a más de 5 σ que θ13>0, pero lo hicieron en modo desaparición con la oscilación de antineutrinos electrónicos en antineutrinos muónicos. La novedad es la observación en modo aparición; ya había indicios indirectos en 1999, pero las primeras señales fueron obtenidas en 2011 por MINOS que obtuvo indicios a 1,7 σ y por el propio T2K que los obtuvo a 2,5 σ, resultado que alcanzó 3,1 σ en 2012 (pero aún lejos de un descubrimiento, que requiere superar las 5 σ). Ahora T2K logra superar las 5 σ y puede proclamar por derecho propio un descubrimiento (aunque de carácter menor, ya que quien pasará a los libros de historia como el primero en demostrar que θ13>0 será el experimento chino Daya Bay). Más información en Jorge Díaz, “Experimento T2K descubre nueva oscilación de neutrinos,” Conexión Causal, julio 19, 2013. Nos lo ha contado Atsuko K. Ichikawa (Univ. Kyoto, Japón), “Neutrino mixing: Results from accelerator experiments,” Slides, EPS-HEP’13, 23 Julio 2013.
Recuerda que existen tres tipos de neutrinos, o sabores: electrónicos, muónicos y tipo tau. Los neutrinos cuando se propagan van cambiando de sabor (oscilando) en el sentido de que cambia la probabilidad de que al detectar dicho neutrino tenga cierto sabor. En un haz de neutrinos muónicos (como el producido en Tokai con una energía media de 6 GeV), tras recorrer 295 km hasta Super-Kamiokande (SK), se pueden detectar neutrinos electrónicos (oscilación en modo aparición), neutrinos muónicos (oscilación en modo desaparición) y neutrinos tipo tau (aunque SK no puede detectarlos, como hace OPERA en Gran Sasso, Italia, con los neutrinos generados en el CNGS del CERN). En este nuevo resultado se han observado 28 neutrinos electrónicos con una energía promedio de 6 GeV, cuando el fondo esperado era de 4,64 ± 0,51, es decir, se ha confirmado la aparición de neutrinos electrónicos en el haz de muónicos con 7,5 sigmas de confianza estadística. Por cierto, la interpretación del resultado θ13>0 y el cálculo del número de sigmas de confianza estadística depende de si la jerarquía de masas de los neutrinos es normal o invertida. Esta figura muestra ambos resultados.
¿Por qué es importante saber que θ13 no es nulo? Porque en dicho caso es más fácil descubrir si la física de los neutrinos puede contener alguna violación de la simetría CP (uno de los responsables de la asimetría entre materia y antimateria). El próximo gran objetivo de los experimentos de neutrinos será descubrir si existe esta violación de la simetría CP en la física de los neutrinos (la mayoría de los físicos cree que la hay); también hay que saber si la jerarquía de masas es normal o invertida y si los neutrinos son partículas de Majorana o Dirac. Y muchas otras cosas más, porque la física de los neutrinos es realmente muy interesante.
Recuerda que existen tres tipos de neutrinos, o sabores: electrónicos, muónicos y tipo tau. Los neutrinos cuando se propagan van cambiando de sabor (oscilando) en el sentido de que cambia la probabilidad de que al detectar dicho neutrino tenga cierto sabor. En un haz de neutrinos muónicos (como el producido en Tokai con una energía media de 6 GeV), tras recorrer 295 km hasta Super-Kamiokande (SK), se pueden detectar neutrinos electrónicos (oscilación en modo aparición), neutrinos muónicos (oscilación en modo desaparición) y neutrinos tipo tau (aunque SK no puede detectarlos, como hace OPERA en Gran Sasso, Italia, con los neutrinos generados en el CNGS del CERN). En este nuevo resultado se han observado 28 neutrinos electrónicos con una energía promedio de 6 GeV, cuando el fondo esperado era de 4,64 ± 0,51, es decir, se ha confirmado la aparición de neutrinos electrónicos en el haz de muónicos con 7,5 sigmas de confianza estadística. Por cierto, la interpretación del resultado θ13>0 y el cálculo del número de sigmas de confianza estadística depende de si la jerarquía de masas de los neutrinos es normal o invertida. Esta figura muestra ambos resultados.
¿Por qué es importante saber que θ13 no es nulo? Porque en dicho caso es más fácil descubrir si la física de los neutrinos puede contener alguna violación de la simetría CP (uno de los responsables de la asimetría entre materia y antimateria). El próximo gran objetivo de los experimentos de neutrinos será descubrir si existe esta violación de la simetría CP en la física de los neutrinos (la mayoría de los físicos cree que la hay); también hay que saber si la jerarquía de masas es normal o invertida y si los neutrinos son partículas de Majorana o Dirac. Y muchas otras cosas más, porque la física de los neutrinos es realmente muy interesante.
Francis (th)E mule Science's News
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