Un experimento confirma una anomalía de la física

Los recientes resultados de un experimento confirman una anomalía observada en experimentos anteriores, que podría delatar la existencia de una nueva y exótica partícula elemental, o indicar la necesidad de una nueva interpretación de un aspecto de la física del modelo estándar.

El experimento y el análisis de sus datos los ha llevado a cabo un equipo internacional que incluye a Steve Elliott, del Laboratorio Nacional estadounidense de Los Álamos en Estados Unidos.

El experimento en cuestión es el BEST (Baksan Experiment on Sterile Transitions).

BEST está instalado a más de un kilómetro y medio bajo tierra en el Observatorio de Neutrinos de Baksan, en las montañas rusas del Cáucaso.

BEST utilizó 26 discos irradiados de cromo-51, un radioisótopo sintético del cromo y la fuente de 3,4 megacurios de neutrinos electrónicos (neutrinos electrón), para irradiar un tanque interior y otro exterior de galio, un metal también utilizado en experimentos anteriores, aunque previamente en una configuración con un solo tanque. La reacción entre los neutrinos electrónicos del cromo-51 y el galio produce el isótopo germanio-71.

La tasa de producción de germanio-71 medida fue entre un 20 y un 24 por ciento inferior a la esperada según los modelos teóricos. Esta discrepancia coincide con la anomalía observada en experimentos anteriores.

El conjunto de dos tanques de galio, que fue irradiado por una fuente de neutrinos electrónicos. (Foto: A.A. Shikhin)

BEST se fundamenta en un experimento de neutrinos solares, el SAGE (Soviet-American Gallium Experiment), en el que el Laboratorio Nacional de Los Álamos fue uno de los principales colaboradores. SAGE se puso en marcha a finales de la década de 1980. Ese experimento también utilizaba galio y fuentes de neutrinos de alta intensidad. Los resultados de ese experimento y de otros indicaron un déficit de neutrinos electrónicos, una discrepancia entre los resultados previstos y los reales que llegó a conocerse como la "anomalía del galio".

La misma anomalía se repitió en el experimento BEST.

Las posibles explicaciones incluyen la existencia de otro tipo de neutrino. La hipotética partícula podría constituir una parte importante de la materia oscura, una misteriosa forma de materia que no puede ser detectada por emisiones de radiación, sino tan solo por su influencia gravitatoria en el entorno.

El equipo de científicos expone los detalles del experimento y las conclusiones a las que ha llegado a través de dos estudios. Uno se titula “Results from the Baksan Experiment on Sterile Transitions (BEST)”, y se ha publicado en la revista académica Physical Review Letters. El otro se titula “Search for electron-neutrino transitions to sterile states in the BEST experiment”, y se ha publicado en la revista académica Physical Review C. (Fuente: NCYT de Amazings)