Medidas por primera vez ligeras fluctuaciones en la radiaci¨®n de fondo de neutrinos

Los cient¨ªficos conocen desde hace d¨¦cadas la radiaci¨®n remanente del universo primitivo, denominada radiaci¨®n de fondo de microondas o, popularmente, eco del Big Bang. En esa radiaci¨®n se descubrieron, en 1992, liger¨ªsimas fluctuaciones de temperatura que dar¨ªan origen, con el paso del tiempo, a las estructuras a gran escala que ahora se observan en el cielo, las galaxias y los grupos de galaxias. Esas fluctuaciones se est¨¢n midiendo con precisi¨®n cada vez mayor, lo que permite conocer mejor la edad y la composici¨®n del universo.

Pero tambi¨¦n hay un mar de fondo de neutrinos de aquel cosmos muy joven, s¨®lo que son mucho m¨¢s dif¨ªciles de detectar que los fotones de la radiaci¨®n de microondas. Pese a ello, dos cient¨ªficos han logrado ahora medir las fluctuaciones en ese fondo de neutrinos y, afirman, sus resultados son consistentes tanto con los modelos est¨¢ndar de cosmolog¨ªa como los de f¨ªsica de part¨ªculas.

Los neutrinos, part¨ªculas sin carga y con peque?¨ªsima masa, son muy dif¨ªciles de detectar porque apenas interact¨²an con la materia. Por ello son dif¨ªciles de detectar incluso los generados en el Sol o en explosiones estelares distantes, aunque se logra con sensores especiales en la Tierra. Pero los del fondo c¨®smico tienen much¨ªsima menos energ¨ªa y no hay forma de detectarlos con la tecnolog¨ªa actual. Roberto Trotta (Universidad de Oxford) y Alessandro Melchiorri (Universidad de Roma La Sapienza) han logrado demostrar la existencia de las liger¨ªsimas fluctuaciones en el fondo de neutrinos combinando los datos tomados por el sat¨¦lite WMAP -un detector avanzado de la radiaci¨®n de fondo- con los datos observacionales del programa Sloan Digital Sky Survey, que est¨¢ haciendo un mapa detallado del cielo. En el estudio han aprovechado el hecho de que las fluctuaciones del fondo de neutrinos tiene un impacto indirecto, aunque peque?o, en la radiaci¨®n de fondo de microondas.

"La investigaci¨®n tiene implicaciones importantes para el estudio de los neutrinos y demuestra que las teor¨ªas de lo infinitamente grande, la cosmolog¨ªa, y de lo infinitamente peque?o, la f¨ªsica de part¨ªculas, est¨¢n de acuerdo", dice un comunicado la Universidad de Oxford. "Seg¨²n la teor¨ªa del Big Bang, los neutrinos [del fondo c¨®smico] permean el universo con una densidad de aproximadamente 150 part¨ªculas por cent¨ªmetro c¨²bico, por lo que estamos inmersos en un oc¨¦ano de estas part¨ªculas".

Trotta y Melchiorri han publicado los resultados de su trabajo en la revista Physical Review Letters. "Esta investigaci¨®n proporciona una importante nueva prueba a favor del modelo cosmol¨®gico actual, unific¨¢ndolo con las teor¨ªas de f¨ªsica fundamental", ha comentado Trotta. "La cosmolog¨ªa est¨¢ convirti¨¦ndose en un laboratorio cada vez m¨¢s poderoso donde la f¨ªsica dif¨ªcilmente accesible en la Tierra puede ser probada y verificada".