Medidas por primera vez ligeras fluctuaciones en la radiación de fondo de neutrinos

Los científicos conocen desde hace décadas la radiación remanente del universo primitivo, denominada radiación de fondo de microondas o, popularmente, eco del Big Bang. En esa radiación se descubrieron, en 1992, ligerísimas fluctuaciones de temperatura que darían 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 están midiendo con precisión cada vez mayor, lo que permite conocer mejor la edad y la composición del universo.

Pero también hay un mar de fondo de neutrinos de aquel cosmos muy joven, sólo que son mucho más difíciles de detectar que los fotones de la radiación de microondas. Pese a ello, dos científicos han logrado ahora medir las fluctuaciones en ese fondo de neutrinos y, afirman, sus resultados son consistentes tanto con los modelos estándar de cosmología como los de física de partículas.

Los neutrinos, partículas sin carga y con pequeñísima masa, son muy difíciles de detectar porque apenas interactúan con la materia. Por ello son difíciles 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 cósmico tienen muchísima menos energía y no hay forma de detectarlos con la tecnología actual. Roberto Trotta (Universidad de Oxford) y Alessandro Melchiorri (Universidad de Roma La Sapienza) han logrado demostrar la existencia de las ligerísimas fluctuaciones en el fondo de neutrinos combinando los datos tomados por el satélite WMAP -un detector avanzado de la radiación de fondo- con los datos observacionales del programa Sloan Digital Sky Survey, que está 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 pequeño, en la radiación de fondo de microondas.

"La investigación tiene implicaciones importantes para el estudio de los neutrinos y demuestra que las teorías de lo infinitamente grande, la cosmología, y de lo infinitamente pequeño, la física de partículas, están de acuerdo", dice un comunicado la Universidad de Oxford. "Según la teoría del Big Bang, los neutrinos [del fondo cósmico] permean el universo con una densidad de aproximadamente 150 partículas por centímetro cúbico, por lo que estamos inmersos en un océano de estas partículas".

Trotta y Melchiorri han publicado los resultados de su trabajo en la revista Physical Review Letters. "Esta investigación proporciona una importante nueva prueba a favor del modelo cosmológico actual, unificándolo con las teorías de física fundamental", ha comentado Trotta. "La cosmología está convirtiéndose en un laboratorio cada vez más poderoso donde la física difícilmente accesible en la Tierra puede ser probada y verificada".