Mayly Sánchez hizo clic en una diapositiva de presentación que muestra la pista reveladora de un neutrino electrónico que corre a través del detector lejano de 14,000 toneladas del experimento de neutrinos NOvA.
Desde que el detector comenzó a funcionar por completo en noviembre de 2014, dos análisis de datos del experimento de larga distancia han realizado las primeras observaciones experimentales de neutrinos muónicos que cambian a neutrinos electrónicos. Un análisis encontró 11 de tales transiciones. Y Sánchez escribió en su diapositiva, "Los 11 son absolutamente hermosos"
Los 260 miembros de la colaboración NOvA acaban de informar los hallazgos iniciales del experimento en dos documentos: uno en Cartas de revisión física describe la primera aparición de neutrinos electrónicos en el experimento NOvA; otro en Physical Review D - Rapid Communications describe la desaparición de neutrinos muónicos en el experimento.
Tomados en conjunto, los documentos ofrecen información sobre las propiedades fundamentales de los neutrinos, como la masa, la forma en que los neutrinos cambian u oscilan, de un tipo a otro y si los neutrinos son clave para el dominio de la materia en el universo.
Sánchez, profesora asociada de física y astronomía del estado de Iowa que también es miembro de Intensity Frontier en el Fermilab del Departamento de Energía de EE. UU. Cerca de Chicago, es una de las líderes del experimento NOvA. Sirve en el comité ejecutivo del experimento ycodirige el análisis de la aparición de neutrinos electrónicos en el Detector lejano.
El documento sobre la aparición de neutrinos electrónicos informa dos análisis independientes de los datos del detector: uno encontró seis casos de neutrinos muones enviados al detector lejano que oscilaban en neutrinos electrónicos. El otro encontró 11 oscilaciones. Si no había oscilaciones, los investigadores predijeron allísería un electrón neutrino observado en el Detector Lejano.
Sánchez dijo que las pistas parpadeantes de neutrinos de electrones que ayudó a analizar demuestran que el experimento puede hacer lo que fue diseñado para hacer. Eso es detectar y medir a los neutrinos después de hacer el viaje de 500 millas y 3 milisegundos desde Fermilab hasta el Detector Lejano en el norte de MinnesotaEse detector es enorme: 344,000 celdas de plástico dentro de una estructura de 200 pies de largo, 50 pies de alto y 50 pies de ancho, lo que la convierte en la estructura de plástico independiente más grande del mundo.
"La gran noticia aquí es que observamos la aparición de neutrinos electrónicos", dijo Sánchez.
Si las calibraciones y los parámetros hubieran estado un poco apagados, "Es posible que no hayamos visto nada", dijo. "Cuando diseñas un experimento como este, esperas que la naturaleza sea amable contigo y te permita realizar una medición"
En este caso, los físicos están detectando y midiendo neutrinos misteriosos y livianos. Son partículas subatómicas que se encuentran entre las más abundantes en el universo pero casi nunca interactúan con la materia. Son creadas en la naturaleza por el colapso de estrellasy por rayos cósmicos que interactúan con la atmósfera. También son creados por reactores nucleares y aceleradores de partículas.
Hay tres tipos de neutrinos: electrón, muón y tau. A medida que viajan casi a la velocidad de la luz, oscilan de un tipo a otro. Takaaki Kajita de Japón y Arthur B. McDonald de Canadá ganaron el Premio Nobel 2015en Física por sus contribuciones a los descubrimientos independientes y experimentales de la oscilación de neutrinos.
El experimento NOvA tiene tres objetivos físicos principales: hacer las primeras observaciones de neutrinos muónicos que cambian a neutrinos electrónicos, determinar las pequeñas masas de los tres tipos de neutrinos y buscar pistas que ayuden a explicar cómo la materia llegó a dominar la antimateria en el universo.
Al comienzo del universo, los físicos creen que había cantidades iguales de materia y antimateria. Eso es realmente un problema porque la materia y la antimateria se aniquilan entre sí cuando se tocan.
Pero el universo aún existe. Así que sucedió algo que sacudió ese equilibrio y creó un universo lleno de materia. ¿Podría ser que los neutrinos se pudrieran asimétricamente y volcaran las escamas hacia la materia?
El experimento NOvA, ya que toma más y más datos de neutrinos, podría proporcionar algunas respuestas.
A Sánchez le gustan los datos que ha visto: "Estos son eventos de neutrinos de electrones absolutamente impresionantes. Los hemos visto y son perfectos para los libros de texto, los 11 hasta ahora".
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Iowa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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