CPAN.-Se celebra estos días en Kioto (Japón) la conferencia Neutrino 2012, el principal evento científico dedicado a la física que se realiza sobre esta elusiva partícula elemental. En los primeros días, dos experimentos internacionales con participación española, Double Chooz y T2K, presentaron actualizaciones de importantes resultados recientes en la medición de un parámetro conocido como theta 13 (?13), fundamental para comprobar un fenómeno que se conoce como ‘oscilación de neutrinos’.

Por este fenómeno, los neutrinos de una determinada familia o sabor (hay tres, neutrinos electrónicos, muónicos y tauónicos) se transforman de una a otra en vuelo. Determinar con exactitud este parámetro por diferentes vías es importante porque abre la puerta al estudio de la asimetría materia-antimateria, que explicaría por qué nuestro Universo está hecho solo de materia.

La colaboración Double Chooz mostró el lunes 4 de junio un nuevo análisis que supone una clara mejora respecto al anterior, que fue presentado en la conferencia LowNu 2011 en Corea y posteriormente publicado en Physical Review Letters. Aquí se mostraron por primera vez indicios de la desaparición de antineutrinos procedentes de una central nuclear situada a 1 kilómetro de distancia de los reactores.

Double Chooz

Inés Gil, investigadora del grupo del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) participante en el experimento, explica que en este segundo resultado presentado en Kioto, la colaboración ha duplicado los datos analizados y ha mejorado el análisis reduciendo los sucesos de fondo y errores asociados, mostrando una clara evidencia de que el último ángulo de mezcla en la oscilación de los neutrinos que queda por conocer, ?13, es distinto de cero al 99.9%, 3.1 sigmas en terminología física.

Según la investigadora del CIEMAT, el valor de ?13 obtenido es más preciso y compatible con el primero presentado en 2011. La colaboración sigue tomando datos y trabajando en la construcción del segundo detector que ayudará a medir con una precisión todavía mayor el valor de este parámetro.

Por su parte, el experimento T2K, donde participan el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) de Barcelona y el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-Universitat de València), presentó el martes 5 de junio nuevos resultados que confirman los primeros indicios de un nuevo tipo de oscilación entre neutrinos, de neutrinos muónicos en electrónicos, obtenidos en el mismo experimento el año pasado. Estos son los primeros resultados de T2K tras el parón forzado por el terremoto de Japón de 2011, y suponen un aumento de la estadística acumulada. Con este resultado T2K vuelve a situarse en la vanguardia de la investigación en física de neutrinos, comentan los investigadores participantes.

T2K

T2K presentó una medida mejorada del ángulo?13, el parámetro que cuantifica la oscilación entre los neutrinos muónicos y los electrónicos. Según los investigadores españoles de la colaboración, la probabilidad de que la medida no sea una oscilación es de solo un 0.08%, 3.2 sigmas.

Otros experimentos con neutrinos procedentes de reactores nucleares, como Double-Chooz en Francia, Daya Bay en China o Reno en Corea del Sur, han medido este parámetro con mayor precisión. Sin embargo, como explica Federico Sánchez, responsable en el IFAE del grupo participante en T2K, “los nuevos resultados no sólo confirman nuestra medida del año pasado, sino que coinciden con las medidas hechas en los reactores. Esto es muy importante, porque suponen medir un mismo parámetro a partir de técnicas experimentales diferentes y en fenómenos distintos, aunque relacionados a través de una teoría común”.

Combinación de técnicas

T2K es el único experimento diseñado para investigar laoscilación de neutrinos muónicos en electrónicos mediante la aparición de estos últimos. En el casode los experimentos basados en reactores nucleares, se investiga la desaparición de los antineutrinos electrónicos procedentes de los reactores, fenómeno que sólo depende del parámetro ?13, de forma que éste se puede obtener de forma inequívoca. La combinación de ambos tipos de experimentos podría permitir el descubrimiento de lo que los físicos llaman violación de CP, una explicación de la asimetría entre materia y antimateria que explicaría por qué nuestro Universo está hecho de materia y no de antimateria.

Tanto la participación del CIEMAT en Double Chooz como la del IFAE y el IFIC en T2K cuentan con el apoyo del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), que entre sus principales objetivos está el promover la participación coordinada de grupos de investigación españoles en este tipo de experimentos internacionales.