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Una nueva mirada a las oscilaciones de los neutrinos

Aunque los neutrinos son las partículas más frecuentes en el universo, sus propiedades son poco conocidas. En el marco de una colaboración internacional, un grupo de científicos financiado por la Unión Europea trató de descubrir qué hace que se transformen.
Una nueva mirada a las oscilaciones de los neutrinos
«NUMI Off-axis ve Appearance» (NOvA) es una colaboración internacional entre más de doscientos científicos e ingenieros procedentes de treinta y nueve universidades, laboratorios y otras instituciones. Utilizaron dos detectores para medir las probabilidades de oscilación de los neutrinos del haz del inyector principal (NUMI) de Fermilab.

Cuando los neutrinos viajan desde el Fermilab, cerca de Chicago, hasta el Ash River Laboratory, en el norte de Minnesota, en Estados Unidos, a través de la corteza terrestre, la dispersión de los electrones-neutrinos (ve) en electrones atómicos puede aumentar o anular la probabilidad de oscilación. El efecto en los neutrinos es opuesto al que sucede con los antineutrinos.

Los científicos comparan las probabilidades de oscilación medidas en neutrinos con las de antineutrinos con el fin de discernir la naturaleza de los ve. El proyecto NEUTRINOSNOVA (Searching for the remaining unknown neutrino oscillation parameters using the NOvA long baseline experiment), financiado por la Unión Europea, hizo una aportación crucial a esta labor investigadora.

El equipo de NEUTRINOSNOVA desempeñó el papel de líder en el desarrollo de un sistema avanzado para recopilar fenómenos vistos dentro de NOvA y con desencadenamiento inteligente. Este nuevo desencadenador, que funciona a partir de datos, guarda los datos en función de la firma característica de los neutrinos.

A continuación, es necesario procesar los petabytes de datos acumulados. El equipo de NEUTRINOSNOVA orquestó los esfuerzos de veinte investigadores responsables de interpretar los datos de NOvA mediante simulaciones de Monte Carlo. La manipulación de estas cantidades ingentes de datos fue posible utilizando recursos de computación en la nube y sistemas innovadores de administración de datos.

Los primeros resultados, publicados en la revista de renombre Physical Review Letters, arrojan luz sobre aspectos desconocidos de la mezcla de neutrinos. En particular, se observó que el experimento NOvA era sensible a la ordenación de las masas de los tres estados de los neutrinos y al hecho de que los neutrinos se mezclan de forma distinta a los antineutrinos.

Los dos detectores de NOvA recopilarán datos sobre neutrinos y antineutrinos durante los próximos años. Con el haz de neutrinos de Fermilab a su máxima potencia y las herramientas para analizar los grandes volúmenes de datos generados ya disponibles, la colaboración internacional está en situación de proporcionar información detallada sobre el mundo cambiante de los neutrinos.

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Palabras clave

Oscilaciones de neutrinos, NOvA, Fermilab, NEUTRINOSINOVA, simulaciones de Monte Carlo
Número de registro: 190992 / Última actualización el: 2017-02-06
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