sábado, 15 de febrero de 2014

Neutrinos masivos resuelven una incógnita cosmológica

Investigadores miden por primera vez con precisión estas escurridizas partículas y dicen que tienen cinco veces más masa de lo que se creía, lo que explicaría algunos enigmas del Universo



Los resultados sobre los neutrinos ayudan a resolver importantes contradicciones del actual modelo estándar de la cosmología

El pasado mes de noviembre, un inmenso detector enterrado en el hielo de la Antártida lograba registrar por primera vez neutrinos de alta energía de origen extraterrestre. Se trataba de todo un logro, ya que no tiene masa y apenas interaccionan con la materia, por lo que son muy difíciles de detectar. Ahora, también por primera vez, un grupo de científicos británicos ha sido capaz de medir con precisión la masade estas escurridizas partículas elementales y, para su sorpresa, ha descubierto que es cinco veces mayor de lo que se estimaba hasta ahora. Los resultados ayudan a resolver importantes contradicciones del actual modelo estándar de la cosmología.

Según publica en la revista Physical Review Letters, el equipo, de las universidades de Manchester y Nottingham (Reino Unido), ha utilizado observaciones del Big Bang y de la curvatura del espacio-tiempo para tomar sus precisas mediciones. Los últimos datos sobre la radiación delFondo Cósmico de Microondas (CMB, por sus siglas en inglés), el resplandor dejado por el Big Bang, obtenidos por la nave espacial Planck señalaban una discrepancia estre estos resultados con las predicciones de otras observaciones.




El estudio del CMB, la luz más antigua del Universo, ha permitido a los científicos medir con precisión parámetros cosmológicos, como la cantidad de materia en el Universo y su edad. Pero cuando se observan las estructuras a gran escala del Cosmos, como la distribución de las galaxias, aparece una contradicción. «Se observa un menor número de cúmulos de galaxias de lo que se puede esperar de los resultados de Planck y hay una señal más débil de las lentes gravitacionales de galaxias de lo que sugiere el CMB», apunta Richard Battye, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Manchester.

Una posible manera de resolver esta discrepancia es que los neutrinos tengan masa. El efecto de estos neutrinos masivos sería suprimir el crecimiento de estructuras densas que conducen a la formación de cúmulos de galaxias», explica.

Los neutrinos interactúan muy débilmente con la materia, motivo por el que son muy difíciles de estudiar. Originalmente se pensó que no tenían masa, pero los experimentos de física de partículas han demostrado que sí la tienen y que hay varios tipos, conocidos comosabores. La suma de las masas de estos diferentes tipos se había estimado en algo más de 0,06 eV, mucho menos de una milmillonésima parte de la masa de un protón.

El profesor Battye y el coautor del trabajo, Adam Moss, de la Universidad de Nottingham, han combinado los datos de Planck con las observaciones de lentes gravitacionales, en las que las imágenes de las galaxias se deforman por la curvatura del espacio-tiempo. De esta forma, llegaron a la conclusión de que las discrepancias pueden resolverse si se incluyen neutrinos masivos en el modelo cosmológico estándar. Calculan que la suma de las masas de los neutrinos es 0,320 eV (+/- 0,081 eV), cinco veces más de lo que se creía.

Moss cree que si este resultado se confirma con nuevos estudios en profundidad, «no solo supondría una aportación significativa a nuestra comprensión del mundo subatómico estudiado por los físicos de partículas, sino que también sería una extensión importante para el modelo estándar de la cosmología que se ha desarrollado durante la última década».