Premsa universitària de Catalunya, el País Valencià, les Illes Balears, Catalunya Nord, Andorra i l'Alguer|dimecres, gener 27, 2021
Sou aquí: Home » Recerca » Neutrins massius i nou model estàndard en cosmologia: encara no existeix concordança

Neutrins massius i nou model estàndard en cosmologia: encara no existeix concordança 

compartir

Foto1_web

Els neutrins, també coneguts com a partícules fantasma (ghost particles) per la seva baixa probabilitat d’interaccionar amb la matèria, són unes partícules altament penetrants i sense massa apreciable, segons prediu el model estàndard de la física de partícules. Per bé que hi ha evidències experimentals que indiquen que la massa dels neutrins és diferent de zero, el valor exacte d’aquest paràmetre encara no s’ha pogut determinar. En cosmologia, els neutrins representen una fracció —petita però potser no menyspreable— de la misteriosa matèria fosca, que és responsable del 90 % de la massa de la galàxia. Això no obstant, modificar el model cosmològic estàndard per incloure-hi neutrins de gran massa tampoc explicaria totes les observacions físiques de manera correcta i simultània. Aquesta és una de les principals conclusions d’un nou article publicat a Physical Review Letters signat per Licia Verde, investigadora ICREA de l’Institut de Ciències del Cosmos de la UB (ICCUB), i Boris Leistedt i Hiranya V. Peiris, de l’University College de Londres.

Un model que no s’ajusta a les dades observades

Alguns estudis científics suggereixen que l’existència de neutrins relativament massius podria explicar algunes anomalies i observacions a l’Univers (entre elles, el nombre de cúmuls de galàxies vistos pel satèl·lit Planck). Aquesta hipòtesi de treball ampliaria el marc del model cosmològic estàndard i tindria implicacions molt profundes en la cosmologia i la física de partícules.

En l’article publicat a Physical Review Letters, l’equip d’investigadors demostra que la integració d’aquest tipus de neutrins tan massius en el model cosmològic estàndard no explicaria tots els conjunts de dades observades. Tal com detalla la investigadora Licia Verde, «en l’article demostrem que aquest nou model no seria una solució satisfactòria perquè manté moltes contradiccions; així doncs, aquest no pot ser el model correcte de l’Univers».

Neutrins: partícules esquives i difícils de detectar

Els neutrins es propaguen a velocitats properes a la de la llum. La gran majoria dels milers de milions de neutrins que travessen constantment la Terra procedeixen del Sol o de l’atmosfera terrestre. Però les explosions de raigs gamma, la formació d’estrelles i altres fenòmens còsmics també poden generar aquestes partícules, que són extremadament difícils de detectar. Grans equipaments científics com ara l’IceCube —un telescopi de neutrins situat al continent antàrtic— només han pogut detectar uns pocs neutrins d’alta energia que podrien tenir l’origen en fonts còsmiques. Per això, mesurar amb precisió la massa d’aquestes partícules tan esquives constitueix un dels grans desafiaments científics en la física del segle XXI.

«Les propietats dels neutrins també es poden mesurar estudiant el cosmos —explica Licia Verde—, però les observacions cosmològiques encara no han detectat la massa d’aquestes partícules». Tal com apunta la investigadora, «sabem que la massa dels neutrins ha d’estar entre els ~0,05 eV i els 0,2 eV, i llavors la cosmologia està molt prop de “veure-la”». Malgrat que encara queda molta feina a fer per assegurar que la mesura sigui robusta, els experts esperen que «la propera generació de dades cosmològiques permetin “veure” la massa dels neutrins i aportar una mesura més precisa d’aquesta massa».

La investigadora de l’ICCUB Licia Verde també forma part del projecte internacional Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III), un dels més importants en l’estudi de galàxies, i ha estat membre de l’equip Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), distingit amb el Premi Gruber de Cosmologia 2012 en reconeixement a les seves contribucions pioneres en l’estudi de l’Univers primitiu.♦

 

Related posts: