Part¨ªculas elementales invisibles y omnipresentes

Nuestro planeta est¨¢ inmerso en una nube de neutrinos. La mayor¨ªa de ellos provienen del Sol, debido a que las reacciones de fusi¨®n nuclear que tienen lugar en sus profundidades los producen en abundancia, junto con la energ¨ªa radiante. Otros proceden de los primeros momentos de la vida del Universo y lo ba?an uniformemente. Otros, pocos, son producidos por los rayos c¨®smicos al incidir sobre las capas altas de la atm¨®sfera. Y algunos, los menos, proceden de fen¨®menos como las explosiones de supernovas, que liberan cantidades gigantescas de energ¨ªa, en forma de neutrinos en una parte importante. Se trata de part¨ªculas invisibles y omnipresentes, hasta el punto de que sobre cada cent¨ªmetro cuadrado de nuestra piel inciden del orden de mil millones por segundo.Los cient¨ªficos s¨®lo tienen noticia de su existencia, de modo indirecto, desde principios de los a?os 30 en que fueron propuestos como explicaci¨®n a las anomal¨ªas detectadas en la desintegraci¨®n de algunas part¨ªculas subat¨®micas; y ya de modo directo a partir de 1956 en que se observaron por primera vez sus interacciones con la materia ordinaria. Hoy tambi¨¦n se preparan haces de neutrinos en los aceleradores de part¨ªculas.

?C¨®mo es posible que algo tan abundante haya pasado desapercibido? Lo es porque los neutrinos son las ¨²nicas part¨ªculas conocidas s¨®lo sensibles, adem¨¢s de a la gravitaci¨®n, a la llamada interacci¨®n nuclear d¨¦bil. Y ¨¦sta es tan d¨¦bil que la probabilidad de que interaccionen es min¨²scula. Nuestros sentidos no son estimulados por ellos y la mayor¨ªa de los detectores son incapaces de retenerlos. De los billones de neutrinos que inciden sobre la Tierra cada segundo la inmensa mayor¨ªa la atraviesan sin inmutarse; s¨®lo unos pocos interaccionar¨¢n con alguno de sus ¨¢tomos.

Su masa es muy peque?a. Hasta el momento los datos indicaban que podr¨ªa ser cero, como es cero la masa de los fotones o cuantos de luz. Y los experimentos en laboratorio y la evidencia cosmol¨®gica indican que su masa debe ser, en todo caso, muy peque?a. Pero no hay ninguna ley f¨ªsica que obligue a que sea nula. Y si no lo fuera, se producir¨ªa un fen¨®meno interesante y s¨®lo explicable en el mundo regido por las leyes de la F¨ªsica Cu¨¢ntica. Ocurrir¨ªa que las tres clases de neutrinos que hay (tres sabores en la jerga de los f¨ªsicos) podr¨ªan transformarse unos en otros: oscilar, de modo que un neutrino creado de un sabor se manifestar¨ªa como de otro distinto dependiendo de la distancia recorrida desde su nacimiento. Este efecto es el que parece haber sido observado en un detector subterr¨¢neo situado en Jap¨®n con los neutrinos creados a partir de colisiones de rayos c¨®smicos con la atm¨®sfera. Y si se producen oscilaciones, su masa no puede ser cero.

Es un resultado preliminar que debe todav¨ªa pasar por verificaciones. Pero si se confirmara podr¨ªa tener repercusiones importantes en cosmolog¨ªa, ya que parte de la llamada materia oscura presente en el universo podr¨ªa estar formada por neutrinos; en la Teor¨ªa Est¨¢ndar de part¨ªculas elementales, que se formula normalmente poniendo sus masas igual a cero y que deber¨ªa ser modificada en este punto; y en la resoluci¨®n de problemas antiguos, como el d¨¦ficit de neutrinos solares observados en comparaci¨®n con los que se esperan de los modelos solares.