Los neutrinos abren la puerta a la superación del modelo estándar
Se han dedicado esfuerzos ingentes al estudio de las propiedades de estas partículas tan misteriosas. A finales del siglo pasado, se descubrió que los neutrinos vienen en tres «sabores» diferentes: electrón, muon y tau. Es más, los neutrinos pueden cambiar de «sabor» mediante un proceso llamado oscilación. Esta característica tan sorprendente apunta a leyes físicas que van más allá del modelo estándar. En el seno del proyecto «On the trails of new neutrino properties» (NUTRAILS), financiado con fondos de la UE, se están creando los mimbres necesarios para llevar a cabo estudios con neutrinos que abran la puerta a nuevas leyes de la física ocultas en el mundo subatómico. La investigación se centró en las propiedades de neutrinos estándar y no estándar, como por ejemplo la violación de la simetría carga-paridad y los efectos de los neutrinos estériles. Según nuestra concepción actual del Big Bang, cuando nació el Universo se creó materia y antimateria a partes iguales. Ahora bien, de ser así, todas las motas de materia y antimateria se habrían aniquilado mutuamente en el momento de su creación. Para explicar de forma adecuada la predominancia de la materia, se ha investigado el tipo de violación de la simetría entre carga y paridad que mejor se ajusta a las observaciones. En estudios anteriores se descubrieron diferencias en el comportamiento de los cuarks y sus antipartículas. Sin embargo, esta violación de la simetría entre carga y paridad no basta para explicar todo el grado de desequilibrio existente entre materia y antimateria. Tras sacar partido a la gran abundancia de datos sobre neutrinos procedente de experimentos de todo el mundo, el proyecto NUTRAILS aportó los primeros indicios que apuntan a la violación de la simetría carga-paridad en el caso de los neutrinos, partículas que se incluyen en la familia de los leptones. Además, NUTRAILS estudió las oscilaciones de los neutrinos entre los tres «sabores» posibles en busca de neutrinos estériles. Si llegara a confirmarse la existencia de este tipo de neutrinos, aparte de los tres tipos conocidos, las repercusiones para nuestra concepción del Universo serían considerables. Los nuevos resultados establecen límites para la mezcla de electrones con neutrinos estériles y, además, para neutrinos estériles ligeros con una masa inferior a 1 eV. El proyecto NUTRAILS ha generado experimentos sobre los límites valorables del rango de masa investigado para encontrar el cuarto estado posible de los neutrinos. Además, el proyecto ha dejado patente por primera vez que los experimentos actuales y futuros de línea larga se ven afectados por la violación de la simetría carga-paridad inducida por los neutrinos estériles. En suma, los nuevos descubrimientos sobre los neutrinos dejan clara la importancia de buscar más partículas de carga neutra que contribuyan al desequilibrio entre materia y antimateria en el Universo.