¿Qué son los neutrinos?

Los neutrinos son las segundas partículas más abundantes del universo, pero también son bastante misteriosas. No tienen carga eléctrica, tienen una masa muy pequeña e interactúan con la materia a través de la fuerza nuclear débil. Estas partículas fundamentales pueden viajar a través de años luz de plomo antes de interactuar con cualquier material, lo que hace que sean difíciles de estudiar.

Los neutrinos son las segundas partículas más abundantes del universo.

Los neutrinos son las segundas partículas más abundantes del universo. Se producen en las reacciones nucleares del sol y otras estrellas, así como en los rayos cósmicos de la atmósfera superior. Los neutrinos también pueden producirse cuando los protones interactúan con los electrones en la atmósfera de nuestro planeta para crear una lluvia de nuevas partículas.

Además, los neutrinos se producen por desintegración radiactiva en el interior de la Tierra o cuando ciertos elementos inestables se desintegran al morir.

No tienen carga eléctrica

Los neutrinos son únicos entre las partículas elementales porque no tienen carga eléctrica. A diferencia de sus primos, los fotones, los electrones y los muones, los neutrinos tampoco se ven afectados por las fuerzas electromagnéticas. También carecen de fuerzas nucleares fuertes y débiles; esto significa que un haz de neutrinos podría atravesar la materia sin obstáculos.

Tienen una masa muy pequeña

• Los neutrinos son muy ligeros. Tienen una masa de aproximadamente 1/2000 de la de un electrón.
• Son mucho más ligeros que otras partículas, y no les afecta la gravedad como a los electrones, protones e incluso al bosón de Higgs.

Son partículas fundamentales

• ¿Qué son las partículas fundamentales?

Las partículas fundamentales son los bloques de construcción más básicos de la materia. También se llaman partículas elementales o simplemente “fundamentales”. (Estos términos se utilizan indistintamente.) Las partículas fundamentales que componen toda la materia incluyen los quarks y los leptones, que describiré a continuación. Es posible que hayas oído hablar de estos tipos de partículas como fermiones y bosones; estos términos describen cómo se comportan en los experimentos de física de partículas.

• ¿Qué es un neutrino?

Los neutrinos son un tipo de partícula elemental, junto con los quarks y los leptones. Están formados por sólo tres quarks: un número impar porque los neutrones y protones tienen un número par (dos) de ellos dentro de su núcleo, ¡y también los electrones! Los neutrinos no tienen carga eléctrica, pero sí tienen espín (es decir, giran sobre su eje). Estas propiedades hacen que los neutrinos no se vean afectados por las fuerzas electromagnéticas -lo que significa que no sienten los campos magnéticos-, pero sí pueden verse afectados por los campos gravitatorios.*

Hay 3 tipos de neutrinos

Existen tres tipos diferentes de neutrinos: el electrón, el muón y el tau. Esto se debe a que cada uno de ellos tiene una masa y un tiempo de vida diferentes.

El neutrino electrónico es el más ligero de los tres tipos, pero también tiene la vida más corta (unos 2 segundos).

El neutrino muón es más masivo que el neutrino electrón, pero menos masivo que el neutrino tau; también tiene una vida mucho más larga (aproximadamente 2 millones de años).

Por último, está el más pesado, el neutrino tau, que vive una media de 17 minutos antes de descomponerse en otras partículas o antipartículas en las explosiones de supernovas.

Los neutrinos interactúan con la materia a través de la fuerza nuclear débil

Los neutrinos interactúan con la materia a través de la fuerza nuclear débil. La fuerza nuclear débil es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, junto con la gravedad, el electromagnetismo y la nuclear fuerte. Si bien es cierto que todas estas interacciones son responsables de algunas de las cosas más extrañas de nuestro universo (como la desintegración radiactiva), también son responsables de muchos otros fenómenos cotidianos. Por ejemplo, las estrellas brillan porque sus núcleos se fusionan para crear elementos más pesados como el carbono y el oxígeno; este proceso de fusión está impulsado por las fuerzas electromagnéticas entre protones con carga positiva y electrones con carga negativa.

Cambian de un tipo a otro cuando viajan por el espacio

Una de las razones por las que los neutrinos son tan difíciles de detectar y medir es que cambian de tipo mientras viajan por el espacio. Por ejemplo, un neutrino electrónico puede convertirse en un neutrino muón o tauón mientras viaja por el espacio. Los neutrinos tienen tres sabores diferentes: electrón, muón y tauón. Esto hace que sea muy difícil para los científicos identificar qué tipo de neutrino están viendo, porque si estás buscando un sabor específico, ¡puede que se haya convertido en otra cosa para cuando llegue a tu detector!

Pueden atravesar años luz de plomo antes de interactuar con cualquier material

Los neutrinos son muy pequeños, muy comunes y muy difíciles de detectar. Se producen en el sol y por reacciones nucleares en la Tierra y pueden atravesar años luz de plomo antes de interactuar con cualquier material. En la actualidad se está investigando mucho sobre los neutrinos, ya que podrían utilizarse para detectar armas nucleares.

Los neutrinos son partículas interesantes

Los neutrinos son partículas interesantes. Son las segundas partículas más abundantes del universo y, sin embargo, no tienen carga eléctrica, por lo que no interactúan con las fuerzas electromagnéticas como lo hacen otros tipos de materia.

Esto significa que es muy difícil detectarlos. Los neutrinos sólo pueden detectarse observando sus efectos sobre otras partículas, lo que significa que interactúan con la materia muy raramente: ¡una de cada 100 billones de interacciones entre neutrinos y materia implicará una interacción entre ellos! Esto hace que sean extremadamente difíciles de detectar; sin embargo, los científicos han descubierto cómo observar estas interacciones utilizando detectores en la Tierra, así como satélites en el espacio.

Conclusión

Como hemos dicho antes en este post, los neutrinos son partículas fascinantes. Son muy abundantes, pero no tienen carga eléctrica y su masa es muy pequeña. Pueden viajar a través de años luz de plomo antes de interactuar con cualquier material, pero también interactúan con la materia a través de la fuerza nuclear débil. Además, cambian de un tipo a otro mientras viajan por el espacio, de modo que cuando finalmente interactúan con algo (como nosotros), ¡es difícil saber qué tipo de neutrino creó esa interacción!