¡Primeras señales de neutrinos en un colisionador de partículas! Ha sido gracias al detector FASER del LHC.
Parece que, por fin, los científicos han conseguido detectar candidatos a neutrinos producidos por el Gran Colisionador de Hadrones en las instalaciones del CERN cerca de Ginebra (Suiza). El experimento llamado FASER recogió señales reveladoras de neutrinos que se producen en las colisiones de partículas, lo que puede ayudar a los científicos a comprender mejor las claves de la física.
El instrumento FASERν, que está situado a 480 metros del punto de interacción ATLAS en el Gran Colisionador de Hadrones, está compuesto por placas de plomo y tungsteno alternadas con capas de emulsión. Durante las colisiones de partículas en el LHC, algunos de los neutrinos producidos chocan contra los núcleos de los metales densos, creando partículas que viajan a través de las capas de emulsión y crean marcas que son visibles después del procesamiento, pudiéndose inferir si se trata de neutrinos o antineutrinos.
"Antes de este proyecto, nunca se había visto ningún signo de neutrinos en un colisionador de partículas. Este avance significativo es un paso hacia el desarrollo de una comprensión más profunda de estas escurridizas partículas y el papel que desempeñan en el universo", explica Jonathan Feng, profesor de física y astronomía de la UCI y colíder de la colaboración FASER en su artículo publicado en la revista Physical Review D.
Los investigadores observaron seis interacciones de neutrinos durante una ejecución piloto de un detector de emulsión compacto instalado en el LHC en 2018. El descubrimiento arrojó dos realidades: "primero, verificó que la posición adelante del punto de interacción ATLAS en el LHC es la ubicación correcta para detectar neutrinos colisionadores; en segundo lugar, nuestros esfuerzos demostraron la eficacia de utilizar un detector de emulsión para observar este tipo de interacciones de neutrinos", continúa Feng.
Sin duda, este avance es un paso más hacia una comprensión más profunda de estas escurridizas partículas y el papel que desempeñan en nuestro universo, según los autores del trabajo.
¿Qué es lo siguiente?
"Habiendo verificado la efectividad del enfoque del detector de emulsión para observar las interacciones de los neutrinos producidos en un colisionador de partículas, ahora estamos preparando una nueva serie de experimentos con un instrumento completo que es mucho más grande y significativamente más sensible", dice Feng.
Lo veremos a partir de 2022.
"Solo ha habido alrededor de 10 observaciones de neutrinos tau en toda la historia de la humanidad, pero esperamos que nuestro equipo pueda duplicar o triplicar ese número en los próximos tres años", concluye el físico.
El equipo FASER consta de 76 físicos de 21 instituciones en nueve países y está combinando un nuevo detector de emulsión con el aparato FASER que podrá observar los tres sabores (tau, muón o electrón) más sus contrapartes antineutrinos.
Referencia: Henso Abreu et al. (FASER Collaboration). 2021. First neutrino interaction candidates at the LHC. Phys. Rev. D 104 (9): L091101; doi: 10.1103/PhysRevD.104.L091101
