Los científicos resuelven un misterio de la física al confirmar que los neutrinos tienen masa

El observatorio de neutrinos de Sudbury es un laboratorio internacional construido expresamente para intentar resolver el misterio de los neutrinos procedentes del Sol, un dolor de cabeza para los físicos desde hace décadas. Es el primer detector del mundo de agua pesada (dos átomos de deuterio y uno de oxígeno) y se construyó en Canadá por la disponibilidad única en aquel país de esta materia prima, utilizada en las centrales nucleares canadienses.

A una profundidad de dos kilómetros, en la zona más profunda de una antigua mina, el observatorio consiste en una esfera de material acrílico de 12 metros de diámetro llena de agua pesada (contiene 1.000 toneladas) y suspendida en una cavidad mayor (de una altura equivalente a un edificio de 10 pisos) llena de agua pura. Alrededor de la esfera acrílica una batería de fotomultiplicadores impide que las posibles interacciones de los neutrinos con otras partículas, que delatan su presencia, queden sin detectar. Como todos los observatorios de neutrinos -en cavernas, bajo el hielo antártico o en el fondo del mar-, el de Sudbury está en un lugar aislado en el que se pueden detectar las debilísimas señales de los neutrinos sin la interferencias como la de los rayos cósmicos.

Sudbury, en el que participan los laboratorios nacionales Brookhaven, Los Álamos y Lawrence Berkeley, de Estados Unidos, y prestigiosas universidades e instituciones de este país, de Canadá y del Reino Unido, se presenta como el primer observatorio de neutrinos del mundo que puede detectar los tres tipos de neutrinos existentes y puede inferir, por tanto, qué pasa con los neutrinos del Sol. Se calcula que el Sol produce cada segundo una cantidad ingente y ya calculada de neutrinos de un único tipo (el del electrón). Sin embargo, en los experimentos realizados hasta ahora para detectar estos neutrinos, siempre se ha producido un déficit espectacular, lo que ha llevado a los científicos a preguntarse si están mal hechos los modelos de lo que pasa en el interior del Sol -lo que no es probable- o si es que los neutrinos que salen del Sol llegan transformados a la Tierra, una posibilidad que ya se analizó hace tres años en el detector japonés Superkamiokande.

Ciento setenta y ocho investigadores firman el artículo científico que se publicará en Physical Review Letters y se hizo público ayer en varios lugares. En él se asegura que los resultados constituyen la primera indicación directa de que en el flujo de neutrinos procedentes del Sol hay varios tipos de neutrinos y la primera determinación del flujo total de neutrinos generados por el Sol, que resulta acorde con los modelos.

Los responsables del experimento van un poco más allá al sacar conclusiones. 'La transformación de un tipo de neutrino en otro no está permitida en el Modelo Estándar de las partículas elementales [marco teórico vigente de las fuerzas y partículas de todo lo que existe]', recuerdan, así como que 'la prueba directa de la transformación de los neutrinos también indica que los neutrinos tienen masa'. Álvaro de Rújula, físico español en el CERN, cree que se trata sólo de primeros resultados interesantes que confirman experimentos anteriores, pero que habrá que esperar para que en Sudbury se averigüe en qué se convierten los neutrinos del Sol que desaparecen.